基于小波变换图像数字水印技术及算法研究

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多媒体存储和传输技术的进步为信息的存取提供了极大的便利性,同时,随着计算机通信技术的迅速发展,以及数字扫描仪和打印机的广泛使用使得数字化多媒体数据的获取、交换和传输变得异常简单,传播数字多媒体信息也越来越方便快捷。但有一个明显的副作用:多媒体数据的非法传播和拷贝非常容易,而且质量不受损害。对于多媒体作品的创作者、发行人和版权所有者来说,知识产权保护已成为一项最为紧迫的任务。而传统的密码学在产权保护方面却有着自身的不足。密码学的一般方法是在发送受保护数字内容之前对数据加密,仅把密钥给予那些合法的用户。虽然盗版者可以获得加密后的文件,但没有正确密钥,该文件也是无用的。但遗憾的是,随着计算机处理能力的快速提高,这种方法变得越来越不安全,另一方面所加密的数据内容在解密之后,就完全置于解密人的控制之下,原创作者没有办法追踪作品的复制和转发就没有有效的手段来保证其不被非法拷贝、再次传播和盗用,换言之,密码学只能保护传输中的数据内容,而数据内容一旦被解密就不再有保护作用。因此,迫切需要一种替代技术或是对密码学进行补充的技术,该技术应该在数据内容被解密后也能够继续保护数据内容。起源于信息隐藏技术的数字水印技术,为实现有效的知识产权保护提供了一条崭新的思路,近年来已成为信息安全研究领域的一个热点问题。随着社会的发展,对水印的要求越来越高,利用小波变换嵌入水印的算法明显得到大家的认可。本文先介绍了信息隐藏和数字水印技术的基本概念及数字水印主要应用领域、特性等;另外主要介绍了目前典型的一些基于频域的水印算法,并在此基础上改进了一种基于小波变换的数字水印算法,在该方法中通过选取对图像视觉效果影响较小的频带进行水印的嵌入,使嵌入水印的图像透明性较好;通过对原始图像和水印图像分别进行不同级别的小波变换,自适应地选取原始图像小波重要系数,将水印图像小波系数以一定的方式嵌入进去,使图像具有很好的稳健性及抗压缩性,实验结果表明该算法是有效和可行的。
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