基于ICA的数字图像鲁棒性盲水印算法研究

摘要

随着计算机网络技术和多媒体处理技术的飞速发展,数字作品的信息安全和版权保护成为人们迫切需要解决的实际问题。作为对数字作品提供有效保护的重要手段,数字水印技术成为学术界的研究热点之一。
　　 本文首先介绍了数字水印技术的产生背景、应用,给出了数字水印技术的通用模型,分析了水印算法的设计要求,以及评估水印系统的指标,并对典型的空域和变换域水印算法进行了概述,然后概述了独立分量分析技术(ICA)的原理。ICA具有优良的盲源分离特性,其盲源分离的过程与数字水印的嵌入／提取过程极为相似。本文基于ICA,结合小波变换、余弦变换、图像置乱、噪声可见函数等多种方法,研究了两种基于ICA的变换域鲁棒性盲水印算法。⑴提出一种基于ICA和DWT的自适应鲁棒性盲水印算法。首先将水印进行平铺扩展及置乱预处理,并利用噪声可见函数的视觉掩蔽作用将水印自适应地嵌入于载体图像的小波域低频系数上。仿真实验表明,该算法的鲁棒性优于性能良好的WMicaT算法,而且大大缩小了提取水印时所需要的辅助信息——公开图像的尺寸,从而缓解了公开图像的存储和传输问题。⑵提出一种基于ICA和DWT-DCT混合域的鲁棒性盲水印算法。首先将水印进行置乱预处理,再将载体图像进行DWT变换,然后对小波低频系数进行DCT变换,并适当地选取中低频系数用于嵌入水印,水印提取时采用ICA技术。仿真实验证明了该算法的有效性。