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随着多媒体技术快速发展,数字化信息的管理和传输变得更加便捷,然而这在给人们带来便利的同时也产生了一系列的信息安全问题,如不法拷贝、盗版和版权纠纷等。因此,对数字产品实现内容认证和版权保护的应用需求越来越广泛,也越来越迫切。数字水印技术利用特定算法将标记信息嵌入到数字产品中以保护其所有权,为解决版权问题提供了一种有效方案。为更好地实现数字水印的版权认证功能,本文以扩展变换水印算法为基础,研究鲁棒性图像水印算法,主要工作如下:1.针对均匀量化算法容易造成非均匀分布载体信息局部失真的问题,本文研究了基于扩展变换的对数水印算法。该方案利用适当的对数变换将非均匀分布的载体信息转换为均匀分布的载体信息,然后利用扩展变换自适应量化方法进行水印嵌入。为提高水印抗JPEG压缩攻击的性能,利用JPEG量化表改进Watson视觉模型,并由改进模型计算量化步长。基于扩展变换的对数水印算法的实验结果优于扩展变换量化算法。2.在分析DCT域水印算法的基础上,本文研究了基于视觉模型的多级混合分块DCT域水印算法。图像在多级DCT变换后可以获得更多较大的DCT系数,根据该特性本文对载体图像作多级DCT变换,利用最后一级DCT变换的系数嵌入水印,不仅提高了水印系统的安全性,其鲁棒性能也有所增强。3.针对DCT算法在几何攻击后无法准确提取出水印信息的问题,本文提出了基于改进尺度不变特征变换算法(SIFT)的水印图像抗几何攻击方法。该方法首先改进SIFT算法,然后在水印检测端,利用改进SIFT算法对水印载体图像作几何校正预处理,利用校正后的图像提取水印。实验表明改进的SIFT算法在保证几何校正准确率的同时降低了计算量,基于改进SIFT几何校正的水印算法在几何攻击后提取水印的正确率明显提高。4.在分析DWT-DCT变换水印算法的基础上,本文研究了基于粒子群优化的DWT多子图水印算法。该算法对载体图像作多级DWT分解,选择最后一级DWT变换得到的所有子图用于水印嵌入,并引入粒子群优化算法寻找较优的子图组合权重。优化后的水印算法兼具较好的不可见性和较强的鲁棒性。5.为增强算法的抗噪性能,本文提出了基于压缩感知噪声重构的DWT-DCT域水印算法。本文依据噪声的稀疏特性,分析噪声攻击前后的水印载体图像信息,利用正交匹配追踪算法重构出噪声信息,对水印载体图像作去噪处理后再提取水印。实验表明,所提算法不仅在抵抗各种噪声攻击时表现出较强的鲁棒性,在抵抗JPEG压缩、滤波等攻击时的鲁棒性也得到了明显提高。