彩色圖像的自恢復(fù)水印算法研究及其實現(xiàn).pdf

1、信息媒體的數(shù)字化、信息處理技術(shù)的不斷創(chuàng)新以及國際互聯(lián)網(wǎng)的普及為數(shù)字信息在世界范圍內(nèi)的迅速傳遞開辟了便捷的途徑，然而，開放的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和便捷的信息存取及處理技術(shù)也帶來了許多數(shù)字產(chǎn)品知識產(chǎn)權(quán)的保護問題，并且使數(shù)字產(chǎn)品的安全性問題遭受威脅。數(shù)字水印技術(shù)作為傳統(tǒng)密碼學(xué)的一種有效的補充技術(shù)，涉及密碼學(xué)、圖像處理、隱秘通信等多個研究領(lǐng)域，近十年來得到了研究學(xué)者的廣泛關(guān)注，成為了現(xiàn)代密碼學(xué)的一個重要組成部分。數(shù)字水印技術(shù)按照嵌入到產(chǎn)品中的水印的魯棒程度

2、可以分為魯棒性水印和脆弱性水印，其中，脆弱性水印對數(shù)據(jù)的修改非常敏感，能夠判斷數(shù)據(jù)是否修改并定位出修改位置，甚至還能恢復(fù)修改前的數(shù)據(jù)。脆弱性水印已經(jīng)成為數(shù)字圖像取證不可忽視的主要技術(shù)和手段，并得到了廣泛地研究和應(yīng)用。
　　本論文針對半脆弱和脆弱水印進行了深入研究，主要完成了三部分工作:
　　第一部分提出了一種抗JPEG壓縮并能對圖像中的篡改區(qū)域進行精確定位的彩色圖像數(shù)字水印算法，該算法將一幅經(jīng)過Arnold置亂的密鑰圖像與待

3、嵌入水印的圖像的DCT低頻系數(shù)進行一定的數(shù)學(xué)運算來產(chǎn)生混沌初值，并將該初值代入Kent混沌映射中進行多次迭代生成水印信息。隨后將水印信息依據(jù)待嵌入水印的圖像的塊編號關(guān)系嵌入到圖像DCT中頻系數(shù)中。實驗表明，該算法具有較好的JPEG壓縮魯棒性，當JPEG壓縮品質(zhì)因數(shù)在35以上時，算法的虛警率為零，另外，該算法能夠精確的定位出圖像被篡改的區(qū)域。
　　第二部分工作提出了一種新穎的具有篡改定位及篡改恢復(fù)能力的彩色圖像脆弱水印算法。該算法將

4、彩色圖像的R、G、B三層圖像的最低位和次低位都置零，以圖像的8×8分塊為單位，用每一塊圖像分塊像素的高6位來進行塊編碼，生成具有關(guān)鍵位、細節(jié)位和認證位的水印信息，最后根據(jù)映射矩陣，通過圖像塊映射的方式，將水印信息存入對應(yīng)的映射塊中。實驗表明，本算法在圖像篡改范圍達到50％的情況下，檢測率依然能達到100％，而且當篡改范圍在35％以下時，虛警率也在0.1以下，并且通過水印恢復(fù)和圖像修補算法的結(jié)合，能夠?qū)D像比較完整和清晰的恢復(fù)出來。通過與