基于改进Alpha混合调制的彩色图像盲水印算法

作     者：胡超 

作者单位：辽宁工程技术大学 

学位级别：硕士

导师姓名：王英博

授予年度：2022年

学科分类：08[工学] 0839[工学-网络空间安全] 081201[工学-计算机系统结构] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

主      题：彩色图像 Alpha混合调制 提升小波变换 压缩加密 嵌入容量 

摘      要：水印的嵌入位置和嵌入规则对水印算法性能具有重要的影响,传统Alpha混合调制数字水印算法利用图像子块随机嵌入水印信号存在嵌入容量低难以嵌入彩色图像、非盲提取、不可见性和鲁棒性较差的问题。针对上述问题,提出基于改进Alpha混合调制的彩色图像盲水印算法。首先,根据彩色水印图像特征结合重复码技术,对水印进行容错压缩加密编码,生成待嵌入信息序列和密钥;其次,将彩色载体图像进行提升小波变换,取低频分量分块,利用图像混合熵筛选最优嵌入子块,对选择的低频系数块进行奇异值分解,将Alpha混合调制改进后,以改进的Alpha混合调制算法在最大奇异值中嵌入水印信息;最后,进行奇异值重构和提升小波重构,完成水印信息的嵌入。水印提取阶段为盲提取,只需要水印解密密钥、嵌入强度和子块选择密钥即可从承载水印信息的图像中提取出水印图像,完成版权认证过程。对多幅彩色载体图像和水印图像进行仿真实验,含水印图像PSNR均能达到35d B左右,对其分别进行滤波、压缩、旋转等攻击测试,提取水印NC值均能达到0.9以上,部分提取结果为1,编码后的彩色水印图像信息的嵌入量减少50%以上。结果表明,容错压缩编码算法可以有效降低水印信息嵌入量,利用提升小波变换和奇异值分解算法嵌入水印稳定性更强,结合图像混合熵和改进的Alpha混合调制嵌入水印信息,进一步提升了水印的不可见性和鲁棒性并实现水印的盲提取。该论文有图21幅,表12个,参考文献53篇。