基于混沌特性的小波数字水印算法研究

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1、南京信息工程大学硕士学位论文基于混沌特性的小波数字水印算法研究姓名：张小飞申请学位级别：硕士专业：系统分析与集成指导教师：傅德胜20070501摘要摘要研究了基于混沌特性的小波数字水印算法，讨论和验证了混沌在图像加密算法中的应用以及小波变换在数字水印中的应用。在此基础上提出基于小波变换与混沌加密的彩色数字水印算法，将混沌算法产生的阵列作为密码对水印图像进行加密，实现了水印的自适应嵌入。在兼顾鲁棒性和不可见性的情况下，提出将加密后的水印序列的范围改变后，分别嵌入到阂值范围内的小波域的低频和中频(或高频)子带中，序列值的范围适应于小波变换的阈值范围。在提取时再将序列值范围改变回来，解密

2、后恢复出原始的水印图像。根据水印小波系数的重要性不同，设定好嵌入顺序。由于嵌入区间确保了水印覆盖后小波系数相差不大，所以既保证水印有很好的不可见性又提高了水印的鲁棒性，在水印的鲁棒性和不可见性这两个相互矛盾的特性中有一个良好的均衡。讨论并实现将数字水印算法从灰度图像扩展到彩色图像，采用将原始图像的彩色模型从RGB模型转换到HSI模型，并根据人类视觉系统的特点将水印信息嵌入到亮度分量中人眼相对不敏感的区域，很好地保证了水印的不可见性。设计并实现了一个基于混沌特性的小波数字水印系统。该系统具有良好的稳定性和鲁棒性，水印提取过程不需要原始图像和原始水印的参与，做到了盲水印检测，符合所有权

3、验证的需要，很好地顺应了水印算法的发展方向，能够满足特定领域的需求。关键词：数字水印，混沌，小波变换，彩色图像ABSTRACTWaveletdigitalwatermarkingalgorithmbasedonchaoticpropertyisresearched．Discussandexperimentedontheapplicationofchaosinimageencryptionalgorithmandwaveletindigitalwatermarking．AnaIgorithmofdigitalwatermarkingforcolorimagesbasedondiscr

4、etewavelettransform四WDandchaoticencryptionispresentedinthispaper,whichemploysamatrixgeneratedbychaoticalgorithmasaciphertoencryptthewatermark．Byconsideringbothrobustnessandinvisibility,thewatermarkswithchangedextensionareembeddedintothelowandmedium丘equencysubandsintheinitializedrangeofDWTdomai

5、n．TheextensionofthesequenceisadaptedtotherangeoftheDWTdomain．Itischangedbackanddecryptedwhenextractingthewatermarks．TheembeddingorderoftheinformationisadjustedbytheimportanceoftheDWTcoefficientandtheextensionmakesthedifferencebetweentheDWTcoefficientchangedandtheprecedingsmallSOastogum'anteean

6、dsplitthedifferencebetweentherobustnessandtheinvisibilityofthewatermarkwhenextractingthewatermarks．Thedigitalwatermarkalgorithmisdiscussedandextendedfromgreyimagestocolorimages．TheRGBcolormodelischangedtOHSImodel．Thecharacteristicsofhumanvisualsystemo-rvs)areutilizedtoembedthewatermarksintothe

7、imemitydomainwhichisnotSOsensitive，andtheinvisibilityofthewmermarkisensured．Awaveletdi西talwatermarkingsystembased0nchaoticpropertyisdesignedandrealized．Thebetterstabilityandtherobustofthesystemisproved．ThewatermarkCanbeextractedwithouto