基于HVS的离散小波变换数字水印算法

信息媒体的数字化使得信息的存取以及交流更加的便利,同时也明显提高了信息传播的效率和准确度。但是数字化和网络的快速发展为信息的传播、交流带来极大便利的同时,也衍生出盗版和安全的问题,并且已经开始影响信息产业健康持续发展。在这样的背景下,数字水印作为保护知识产权的一种有效手段,具有成本低、实现简单等优点,现已成为了人们的研究热点。 本文以数字水印系统和模型为研究对象,分析了多种类型的数字水印技术,提出一种基于人类视觉系统的能在各种灰度图像中进行水印嵌入的算法。该算法先用Logistic混沌加密以及Arnold变换对二值水印图像进行预处理操作,打破水印图片空域中像素之间原有的相关性,使能量分部更均匀,在不可见性和鲁棒性之间找到平衡点,并将相关的参数作为密钥保存。接着对宿主图像做2级小波变换,通过人类视觉的掩蔽特性确定信息嵌入的位置为第二级小波变换的三个细节子图,又以45°方向的细节子图为首选,进一步提升数字水印的不可见性。在提取过程中,需要用到载体的原始图片,通过原始图片和嵌入水印后图片在二级小波变换下的比对,得到二值序列,再通过密钥进行逆变换,还原出水印信息。并通过Matlab仿真实验证明该算法在保证水印不可见性的前提下有效提高了水印的安全性,在对JPEG压缩、剪裁、图像添加噪声等常见攻击等方面体现了较强的鲁棒性,并在一定程度上的兼顾了不可见性和鲁棒性,具有较好的实用性。 最后介绍了电子公文的发展情况以及分类,给出了一种基于数字水印技术的认证设计方案,并将本文所描述的数字水印算法作为核心算法应用在电子公文认证系统中,在.NET平台实现了嵌入模块以及验证模块的开发。