基于DWT變換的彩色圖像抗幾何攻擊的置亂水印算法

基于DWT變換的彩色圖像抗幾何攻擊的置亂水印算法基于DWT變換的彩色圖像抗幾何攻擊的置亂水印算法摘要：隨著數(shù)字圖像的廣泛應(yīng)用，針對圖像的惡意攻擊也日益增加。其中，幾何攻擊是一種常見的圖像攻擊方式，能夠造成圖像的形變或失真。為了增強(qiáng)圖像的安全性和完整性，本論文提出了一種基于離散小波變換（DWT）的彩色圖像抗幾何攻擊的置亂水印算法。該算法將彩色圖像分成RGB三個(gè)通道，然后對每個(gè)通道進(jìn)行DWT變換，以得到低頻和高頻子帶。接下來，通過引入置亂函數(shù)來對低頻子帶進(jìn)行置亂，以抵抗幾何攻擊。最后，將所有子帶進(jìn)行DWT逆變換，還原到彩色圖像空間，并添加水印。關(guān)鍵詞：離散小波變換（DWT），彩色圖像，幾何攻擊，置亂函數(shù)，水印引言隨著網(wǎng)絡(luò)和多媒體技術(shù)的迅猛發(fā)展，數(shù)字圖像的應(yīng)用范圍日益擴(kuò)大。然而，這也引發(fā)了圖像的惡意篡改和攻擊行為，如幾何攻擊。幾何攻擊是一種能夠改變圖像的形狀和結(jié)構(gòu)的攻擊方式，包括旋轉(zhuǎn)、縮放、平移等。針對幾何攻擊的水印算法成為了研究的熱點(diǎn)之一。1.相關(guān)工作在過去的幾十年里，關(guān)于圖像水印的研究取得了很多進(jìn)展。其中，離散小波變換（DWT）是一種廣泛應(yīng)用于圖像處理和水印領(lǐng)域的技術(shù)。DWT能夠?qū)D像從空間域轉(zhuǎn)換到頻域，通過將圖像分解成不同頻率的子帶來提取特征信息，并抵抗一些攻擊方式。2.算法設(shè)計(jì)本文提出的基于DWT變換的彩色圖像抗幾何攻擊的置亂水印算法主要包括以下幾個(gè)步驟：2.1彩色圖像的分割與變換首先，將彩色圖像分割成RGB三個(gè)通道，分別表示紅色、綠色和藍(lán)色通道。然后，對每個(gè)通道進(jìn)行DWT變換，得到低頻和高頻子帶。DWT變換是一種多尺度分解的技術(shù)，能夠?qū)D像分解成不同尺度的子帶。2.2置亂函數(shù)的引入為了抵抗幾何攻擊，引入置亂函數(shù)對低頻子帶進(jìn)行置亂。置亂函數(shù)是一種隨機(jī)變換函數(shù)，能夠改變低頻子帶的排列順序，從而達(dá)到保護(hù)圖像免受幾何攻擊的目的。這種置亂函數(shù)可以是一種確定性的規(guī)則，也可以是一種隨機(jī)生成的函數(shù)。2.3逆變換和水印嵌入將所有子帶進(jìn)行DWT逆變換，還原到彩色圖像空間。逆變換能夠?qū)㈩l域的子帶轉(zhuǎn)換回空域的圖像。然后，在還原后的圖像上嵌入水印信息。水印可以是一種數(shù)字簽名或者是一種可見的標(biāo)識，用來證明圖像的完整性和所有權(quán)。3.實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析本文通過一系列實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了提出的算法的有效性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，基于DWT變換的彩色圖像抗幾何攻擊的置亂水印算法能夠有效抵抗常見的幾何攻擊，包括旋轉(zhuǎn)、縮放和平移等攻擊方式。同時(shí)，算法對圖像的質(zhì)量損失也較小，水印信息能夠在還原后的圖像中得到準(zhǔn)確提取和驗(yàn)證。4.結(jié)論本文提出了一種基于DWT變換的彩色圖像抗幾何攻擊的置亂水印算法。通過將彩色圖像分割成RGB三個(gè)通道，然后進(jìn)行DWT變換和逆變換，引入置亂函數(shù)來對低頻子帶進(jìn)行置亂，并在還原后的圖像上嵌入水印信息。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該算法能夠有效抵抗幾何攻擊，并保持圖像的質(zhì)量和完整性。未來的工作可以進(jìn)一步探索如何提高算法的魯棒性和可擴(kuò)展性，以適應(yīng)更多的圖像處理需求。參考文獻(xiàn)：[1]ZhangXM,WangJ,LinG,etal.Robustwatermarkingforcopyrightprotectionofdigitalimages[J].SignalProcessing,2004,83(11):2359-2377.[2]YaoY,LiuL,HuaW,etal.ArobustandblindwatermarkingschemebasedonDWT-SVDfordigitalimages[J].MultimediaToolsandApplications,2016,75(14):8379-8401.[3]ChenT,ShiYQ,YangGK.DWT-DCTfragilewatermarkingforimageauthentication[J].SignalProcessing,2009,89(6):1122-1134.[4]HuangHY,ChangCC,LiaoCF,etal.AnimagewatermarkingalgorithmbasedonDWTandthep