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本文对信息隐藏领域的一个重要分支——数字水印技术进行了研究,并着重讨论其在数字图像中的应用。文中首先介绍了数字水印研究的背景,描述了数字水印的基本概念、分类、应用及国内外研究动态,系统阐述了数字图像水印技术的基本原理和方法,并对数字图像水印算法的性能进行了分析。在分析了DFT、DCT、DWT的理论与算法的基础上,提出了两种基于变换域的图像隐形水印方案——基于混沌序列的圆对称扩频水印方案和基于小波分解和余弦变换结合的水印方案,并通过一些常见的图像处理及攻击实验验证了这两种算法生成水印的性能。 基于混沌序列的圆对称扩频水印方案是以实值混沌序列作为水印,根据离散傅立叶变换的特性并结合通信上的扩频技术,将一圆对称水印嵌入到了图像的频域中,且即使图像遭受了平移、旋转、缩放等几何攻击检测水印也不需要原图像。该算法实现起来比较简单,产生的水印具有良好的透明性,尤其对平移、旋转、缩放等几何变换具有较强的鲁棒性。此外,文中还分析了算法对JPEG压缩、图像增强、加入噪声及共谋攻击等操作的鲁棒性。 基于小波分解和余弦变换结合的水印方案算法以二值图标或灰度图标作为水印,将原图像和水印信号分别进行不同层次的小波分解,分解后的水印各分量伪随机置乱后分别嵌入到原图像相应分解层各分量的DCT域中。水印恢复时需借助原始图像信息,其过程是水印嵌入的逆过程,水印的存在性通过视觉观察和相似性度量两种标准来判定。由于利用人眼视觉系统把数字水印嵌入到图像视觉较重要区域中,并且水印在嵌入前进行了小波域上的伪随机置乱,打乱了水印的空间关系,因此在置乱密钥未知的情况下,即使能估计出水印的形状和嵌入的主要位置,对水印的检测和破坏也是非常困难的。实验证明算法生成的水印具有很好的鲁棒性和透明性。