自适应鲁棒可逆水印算法研究

摘要

数字水印是信息隐藏技术中重要的一种，其嵌入的秘密信息对用户透明也对窥探者保密，但用户仍可以从嵌入后的数字文件中提取出嵌入的水印信息。经过近些年的不断发展，数字水印技术已经有许多较为成熟的算法并被运用到实际生活中，其中鲁棒可逆水印因为其独具的优势被广泛运用。 本论文选题来源自国家自然科学基金项目。研究旨在通过对鲁棒可逆数字水印算法进行改进，从而使得新算法在鲁棒性较高的同时，人眼失真也较低。本研究将使得鲁棒可逆数字水印算法的应用更广泛，在抵抗非恶意攻击和人眼失真之间得到更好的平衡。本课题的研究方法是在学习国内外大量最新的鲁棒可逆数字水印算法的基础上，对现有的算法进行改进，理论上分析并提出一种新的算法，最后采用matlab进行仿真并和之前的算法进行对比，确保实际效果也更优。 通过认真研究之前的相关算法，本文提出了一种自适应鲁棒可逆数据隐藏方案。原始图像在未受攻击时，能完全提取出隐藏信息并恢复出原图像；在受到JPEG一定程度的压缩后，仍能正确提取出嵌入的隐藏信息。本方案先将图像分成不重叠的块，再在分块的图像中选取中间区域进行复杂度预测。根据预测结果，分两种情况选取不同参数对块进行嵌入。使得嵌入后鲁棒性较高的同时，失真也较少，且符合人眼观察规律。嵌入时不同复杂度的块会根据算法使其中的像素改变不同的值，这样的处理方式使得对于不同复杂度的块，嵌入0比特的区域和1比特的区域之间的间隔不同。在提取端能够确定区间从而正确提取出水印信息，间隔保证了嵌入后的图像在经过JPEG压缩等无恶意一定程度的攻击后仍然能正确提取水印。实验结果表明，本方案比之前的方案有更好的鲁棒性，并提高了主观质量。 未来本方案会在优化嵌入参数和动态化提取区间方面继续研究。嵌入参数的优化是为了在失真和鲁棒性之间有更好的平衡。本方案最终的提取位置和预先确定的参数值相关，如果能在提取时动态选择提取区间，通过动态选择算法，应该会比静态选择区间有更高的提取正确率。

目录

第一个书签之前