彩色图像数字水印算法及应用研究

发布时间：2020-08-04 06:15

【摘要】：随着互联网的高速发展和网络化的快速普及,数字产品作为载体在网络上的传播日益增多。一些个人和组织在没有得到任何授权的情况下对在Internet上传输和交换的数字产品进行恶意地窃取、篡改以及非法传播等,严重威胁着网络安全。数字水印技术能有效解决以上问题,在数字产品版权保护、信息安全等领域发挥着举足轻重的作用。目前,如何增强数字水印的鲁棒性问题成为该领域的研究热点。另外,无纸化办公时代已经来临,电子图章作为电子商务的重要组成部分,其版权保护及信息安全问题备受关注。本文从课题的研究背景和意义以及国内外研究现状出发,详细介绍了数字水印技术概况。并对目前彩色数字水印算法作了深入的研究,提出一种分块和NSCT-SVD的数字水印算法。同时对电子图章数字水印算法进行分析,提出一种适用于电子图章的彩色数字水印算法,并在此基础上运用面向对象的软件设计思想,设计并实现面向电子图章的彩色数字水印原型系统。主要工作可总结如下:(1)提出了基于非重叠块与NSCT-SVD算法的彩色图像数字水印算法。该方法对彩色载体图像的R、G、B三个通道分别进行分块处理,将每个通道分解成四个非重叠块,分别对这些非重叠块进行NSCT处理,可得到各非重叠块对应的低频子带信息,并对低频子带信息进行SVD处理。同时将彩色水印信息分解成R、G、B三个通道,并进行SVD处理,考虑水印鲁棒性和隐蔽性均能较好权衡的原则,优选水印嵌入因子,将水印信息R、G、B通道信息的奇异值加入到原始图像相应通道的各块低频子带信息的奇异值中,实现彩色图像数字水印的嵌入。实验表明,运用该算法得到的含水印图像保真度较高,水印算法隐蔽性较好,同时对噪声攻击、滤波攻击、JPEG压缩、几何攻击、图像模糊及锐化等攻击均具有较强的鲁棒性。(2)提出了基于Arnold置乱与DWT-BSVD的数字水印算法,该算法适用于结构固定、颜色单一且分布不均的电子图章载体。首先对原始电子图章的R、G、B三个通道分别进行二级DWT变换,然后对得到的每个通道的四个子频带进行BSVD处理,得到相应的双对角线奇异值。其次对原始彩色水印信息进行Arnold置乱,并对置乱后水印信息的R、G、B三个通道分别进行BSVD处理,得到相应的双对角线奇异值。最后通过双对角线奇异值相加的方法进行水印的嵌入。实验结果表明,与多种数字水印算法相比,该算法具有良好的隐蔽性及鲁棒性,更适用于电子图章载体。(3)针对打印行业电子图章版权保护及防伪的问题,以江苏实达迪美数据处理有限公司的业务需求为依据,运用面向对象的思想,设计并开发了一个电子图章彩色数字水印系统。该系统界面简洁,具有良好的实用性及易操作性,不仅能有效地对电子图章载体进行水印嵌入和检测,还具有较好的隐蔽性以及鲁棒性。
【学位授予单位】：江苏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TP309.7

【参考文献】