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数字水印技术作为信息时代解决网络环境下数字媒体版权保护的重要手段,已经引起国、内外学术界的广泛关注。本论文重点研究了基于视觉模型的小波域数字水印技术。主要工作与创新在于:
★从水印的起源入手,对水印系统的基本模型、水印的基本特性及其分类、应用领域、研究内容和研究现状等基本知识做了系统的概括和总结。
★对人类视觉系统模型和随机水印信号等基础理论进行了深入的分析和研究。重点对常用的三种随机水印信号进行了对比性分析;从数字水印技术引入视觉模型的必然性着手,在全面总结人眼视觉特性的基础上结合水印的五种调制方式,概括了视觉模型在水印技术中的应用。
★在分析小波域Watson视觉无损量化模型先天不足的基础上,通过方差比较、四叉树分割引进视觉加权因子和综合亮度敏感性、对比度掩蔽等方法进行了不同方式的改造,并结合不同的水印嵌入策略提出了三种小波域数字水印方案。
●从提高水印嵌入强度的角度出发,根据图像的纹理和细节对小波分解系数进行四叉树分割,为大小不同的区域设定不同的视觉加权因子;从提高水印鲁棒性的角度出发,将水印信息嵌入到小波系数量化后不为零的系数上,由此提出了基于四叉树分割的小波域数字水印方案。
●从提高水印抗JPEG压缩攻击的角度,研究分析JPEG压缩对数字水印的影响,有针对性地提出了水印降幅调制策略,并结合比较方差对Watson视觉模型的改进,提出了一种抗JPEG压缩攻击的高效水印算法。
●在小波分解系数四叉树结构的基础上,综合考虑人类视觉系统的频率敏感性、亮度敏感性和对比度掩蔽等因素对小波域Watson视觉模型进行了改进。
★在分析目前常用的盲水印检测器的基础上,结合小波分解系数不同子带的统计模型,提出了一种混合盲水印检测算法;在小波系数广义高斯分布模型的基础上通过估计各个小波子带的形状参数,实现了小波域水印的自适应盲检测。