一种基于小波变换与DCT的鲁棒数字图像水印算法

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随着数字技术和因特网技术的快速发展,多媒体作品(图像、视频、声频)传播的范围和速度突飞猛进,也显著提高了信息表达的效率和准确性,但同时盗版现象也愈演愈烈。 传统的加密系统在数据传输过程中可以起到保护作用,但数据一旦被接受并解密,其保护作用也随之消失,同时加密的密文容易引起好事者的兴趣,激起他们的破译热情。针对以上情况,数字水印技术被提出且被认为最有希望成为“信任系统”的补充,是当今保护知识产权的重要新生手段。 本文将从介绍数字水印的重要性、特点、应用价值入手,研究数字水印技术的一般模型、基于通信模型的水印,介绍流行的数字图像水印算法,并提出一种基于小波变换与DCT(Discrete Cosine Transform,离散余弦变换)的鲁棒数字图像水印算法。 基于DCT变换的算法当前的JPEG压缩标准相适应的。同时,DCT算法具有强水印的鲁棒性,而其视觉掩蔽性及水印的不可感知性一般;而基于小波变换的原始图像,具有符合人眼视觉信道模型的特点,利用多分辨率分解技术,使水印对原始图像具有自适应性,产生的数字图像水印具有良好的视觉效果,不可感知性较好,但其嵌入水印时需要一定的计算量,选择嵌入点,才能符合人眼视觉系统,并且在经过JPEG、高斯噪音污染图像处理时,嵌入水印的细节系数间的计算关系会受到破坏,因此在抵抗JPEG、高斯噪音污染时的鲁棒性不如DCT。 该算法嵌入的水印结合了小波变换与DCT 的共同优点,将水印信息嵌入到经过 DCT 的原始图像近似部分的重要系数上,并在原始图像细节部分的重要系数上嵌入水印信息的冗余备份,以使生成的水印具有良好的不可感知性与鲁棒性。实验结果表明,该算法能抵抗各类攻击,保证了水印的鲁棒性,而且嵌入的水印对原始图像的质量影响也较小,人眼几乎感觉不出嵌入水印后图像质量的变化。
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