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本文在对数字水印算法研究的过程中,发现水印容量、不可见性、稳健性三者很难达到平衡,顾此失彼,影响数字图像在互联网传播的版权认证,从而需要改进数字水印嵌入、检测算法。然而小波变换理论具有良好的时频特性和多分辨率特性,被有效的应用于数字水印算法理论中。
论文以静止图像为研究对象,利用小波变换和混沌理论结合HVS特性改进一种图像数字水印算法。本文阐述了数字水印技术基础理论、小波变换和混沌理论等基本知识,分析比较前人在小波变换域内水印的嵌入、检测和提取算法的优劣性,针对基于小波变换域内前人水印算法不可见性与稳健性的矛盾问题,通过对水印信号选择,水印预处理、小波基、分解级数、能量分布和小波系数选择的确定及人类视觉掩蔽特性的利用等几个重要问题进行分析,改进基于混沌理论和HVS特性的小波变换自适应图像数字水印算法。
改进的算法对二值水印图像进行Arnold变换加密置乱,置乱次数K作为密钥保存,对宿主图像和水印图像分别进行三级Haar小波分解,通过系数能量比较筛选小波系数选取中频进行嵌入,结合HVS的应用,设置阀值进行嵌入。利用MATLAB进行编程实现,最后对含水印图像进行高斯噪声、中值滤波、JPEG压缩、剪切、旋转等一系列攻击并与参考文献中的算法进行对比实验。
改进后的算法增加了数字水印的容量,不可见性和稳健性得到了很好的平衡,通过具体的性能指标PSNR和NC值测试嵌入水印图像的性能,其中的具体数值NC=0.9989,PSNR=34.8731db证明不可见性良好。通过对比实验证明稳健性强,是一种切实可行的算法。