基于DWT和SVD的圖像水印增強(qiáng)算法

基于DWT和SVD的圖像水印增強(qiáng)算法基于DWT和SVD的圖像水印增強(qiáng)算法摘要：隨著數(shù)字圖像的廣泛應(yīng)用，圖像的安全性和版權(quán)保護(hù)變得尤為重要。數(shù)字水印技術(shù)作為一種重要的圖像安全保護(hù)手段，已經(jīng)被廣泛研究。本文提出了一種基于離散小波變換（DWT）和奇異值分解（SVD）的圖像水印增強(qiáng)算法。該算法通過對原始圖像進(jìn)行DWT變換，再利用SVD進(jìn)行圖像分解，并在轉(zhuǎn)換域中嵌入水印信息。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該算法在保護(hù)水印的同時(shí)保持了圖像的質(zhì)量，并且能夠有效抵抗常見的攻擊方法。關(guān)鍵詞：數(shù)字水印，離散小波變換，奇異值分解，圖像增強(qiáng)1.引言隨著互聯(lián)網(wǎng)和數(shù)字技術(shù)的快速發(fā)展，圖像的擴(kuò)散和復(fù)制變得輕松和迅速。這給圖像的安全性和版權(quán)保護(hù)帶來了巨大的挑戰(zhàn)。數(shù)字水印技術(shù)作為一種有效的圖像安全保護(hù)手段，能夠在圖像中嵌入不可見的信息，提供版權(quán)認(rèn)證和圖像完整性驗(yàn)證的功能，已經(jīng)引起了廣泛的研究興趣。2.相關(guān)工作目前，關(guān)于數(shù)字水印的研究主要包括空域水印和頻域水印兩個(gè)方向?？沼蛩∈菍⑺⌒畔⒅苯忧度氲皆紙D像的像素值中，優(yōu)點(diǎn)是嵌入簡單，但魯棒性較差。頻域水印則是將水印信息嵌入到圖像的頻域表示中，其魯棒性相對較好。3.算法原理本文提出的圖像水印增強(qiáng)算法基于DWT和SVD。算法的主要步驟如下：3.1DWT變換首先，將原始圖像進(jìn)行DWT變換，得到圖像的低頻部分和高頻部分。DWT是一種用于多尺度分析的變換方法，可以將圖像分解為不同的頻帶。通過對圖像進(jìn)行多層DWT變換，可以得到不同尺度下的頻域表示。3.2SVD分解對圖像的低頻部分進(jìn)行奇異值分解（SVD），將圖像分解為奇異值矩陣、左奇異向量矩陣和右奇異向量矩陣。SVD是一種常見的矩陣變換方法，可以將矩陣分解為三個(gè)矩陣的乘積，其中奇異值矩陣表示矩陣的能量分布。3.3水印嵌入在SVD分解得到的低頻部分的奇異值矩陣中，嵌入水印信息。具體的嵌入方法可以是將水印信息的二進(jìn)制數(shù)據(jù)嵌入到奇異值的幅度中，或者通過調(diào)整奇異值的相位來嵌入水印信息。4.實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析為了驗(yàn)證所提算法的有效性，我們設(shè)計(jì)了一系列實(shí)驗(yàn)，并與一些經(jīng)典的水印算法進(jìn)行比較。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，所提算法在保護(hù)水印的同時(shí)幾乎不改變圖像的視覺質(zhì)量，且對常見的攻擊方法具有較強(qiáng)的魯棒性。5.結(jié)論本文提出了一種基于DWT和SVD的圖像水印增強(qiáng)算法。通過對圖像進(jìn)行DWT變換和SVD分解，并在頻域中嵌入水印信息，實(shí)現(xiàn)了對圖像的保護(hù)和增強(qiáng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，所提算法能夠在保護(hù)水印的同時(shí)保持圖像的質(zhì)量，并且能夠有效抵抗常見的攻擊方法。通過進(jìn)一步的研究和改進(jìn)，該算法可以在數(shù)字水印領(lǐng)域發(fā)揮更大的作用。參考文獻(xiàn)：[1]Ren,Y.,&Sun,Q.(2019).AnImageWatermarkingAlgorithmBasedonDWTandSVD.OpticalEngineering,58(8),087107.[2]Lin,C.C.,Chang,C.C.,&Chen,H.K.(2017).Imagewatermarkingalgorithmbasedoncombiningdiscretewavelettransformandsingularvaluedecomposition.JournalofInformationScienceandEngineering,33(2),371-382.[3]Guo,W.,Cai,Z.,&Zhang,L.(2020).AnImageWatermarkingAlgorithmBasedonDualDiscreteCosineTransformandSingularValueDecomposition.InProceedingsofthe1stInterna