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一种基于图像质量评价准则的FRFT水印算法
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2009-08-13
贾飞小
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数字水印技术已成为为信息安全和版权保护的一种有效方法。数字水印一般要满足不可见性和鲁棒性，这就要求要有一个合适的水印嵌入强度。当前大多数水印方法普遍采用实验方法来确定嵌入水印的强度因子。本文分析了基于分数阶傅立叶变换(FRFT)的加性水印算法，采用峰值信噪比(PSNR)作为图像质量的评价准则，从理论上分析了分数阶傅里叶变换图像数字水印算法中嵌入水印的最大强度，并用仿真验证了分析结果。
近年来,随着多媒体技术和因特网技术的飞速发展，人们可以很方便的传播、拷贝、存
储和处理图像、音视频和文本等多媒体信息。与此同时，数字媒体的信息安全、知识产权和保护等问题也变得日益突出,成为了数字领域一个重要的研究内容。
数字水印技术是近年来学术界刚刚兴起的一个前沿研究领域,是目前信息安全技术领域
的一个研究方向。水印一般可以分为鲁棒性水印和脆弱性水印，鲁棒性水印对图像失真具有较强的抵抗能力，在本文中主要研究鲁棒性水印，水印应至少具有以下特性:安全性，不可见性和鲁棒性[1-2]。
本文采用的数字水印算法为二维分数阶傅立叶变换的加性数字水印算法.二维分数阶傅
立叶变换有两个变换阶数，增强了数字水印的安全性。在讨论水印的嵌入强度时，我们需要考虑水印的不可见性和鲁棒性[3]。为了满足不可见性，水印嵌入的能量越低越好，对于鲁棒性来说，水印嵌入的能量越高越好。为此，需要折中考虑不可见性和鲁棒性的影响。文献3提出一个水印能量估计的一般性框架，从理论上计算出了嵌入水印的最佳能量。在本文提出的算法中，参考文献3 的方法，采用峰值信噪比PSNR 作为图像质量评价准则，在满足不可见性的前提下，从理论上计算出水印的嵌入强度α 的最大值max α 。在实际算法中，嵌入强度采用max α ，从而最大程度的满足了鲁棒性。所以本文所采用的算法可以较好的满足水印的安全性，不可见性和鲁棒性。
近年来,随着多媒体技术和因特网技术的飞速发展，人们可以很方便的传播、拷贝、存
储和处理图像、音视频和文本等多媒体信息。与此同时，数字媒体的信息安全、知识产权和保护等问题也变得日益突出,成为了数字领域一个重要的研究内容。
数字水印技术是近年来学术界刚刚兴起的一个前沿研究领域,是目前信息安全技术领域
的一个研究方向。水印一般可以分为鲁棒性水印和脆弱性水印，鲁棒性水印对图像失真具有较强的抵抗能力，在本文中主要研究鲁棒性水印，水印应至少具有以下特性:安全性，不可见性和鲁棒性[1-2]。
本文采用的数字水印算法为二维分数阶傅立叶变换的加性数字水印算法.二维分数阶傅
立叶变换有两个变换阶数，增强了数字水印的安全性。在讨论水印的嵌入强度时，我们需要考虑水印的不可见性和鲁棒性[3]。为了满足不可见性，水印嵌入的能量越低越好，对于鲁棒性来说，水印嵌入的能量越高越好。为此，需要折中考虑不可见性和鲁棒性的影响。文献3提出一个水印能量估计的一般性框架，从理论上计算出了嵌入水印的最佳能量。在本文提出的算法中，参考文献3 的方法，采用峰值信噪比PSNR 作为图像质量评价准则，在满足不可见性的前提下，从理论上计算出水印的嵌入强度α 的最大值max α 。在实际算法中，嵌入强度采用max α ，从而最大程度的满足了鲁棒性。所以本文所采用的算法可以较好的满足水印的安全性，不可见性和鲁棒性。
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