论文摘要
近年来,随着互联网技术的高速发展,网络互联变得越来越容易、越来越普遍。信息媒体的数字化技术的不断发展和互联网的无限连通性,使人们很容易从互联网上获得各种各样的数字化媒体数据,例如文本、图片、音频和视频等。数字化媒体数据的无损性和完美复制性,使得盗版现象大量涌现。因此,在网络无限互联的环境中,如何有效地保护数字化媒体数据的版权变得非常重要,成为了当前急需解决的一个实际问题。与此同时,信息媒体的日益大众化和互联网的迅猛发展,使数字化媒体数据非常容易暴露于公众面前。原始的数字化媒体数据不具备任何的安全性,人们可以对其进行任意的修改和变动,尤其对一些隐私数据进行的篡改,给原始的数字化媒体数据带来很多负面影响。这样,如何切实有效地认证和保护数字化媒体数据内容和其完整性成为了另一个迫切需要解决的现实问题,和数字化媒体数据的版权保护一起,成为数字化媒体数据急需解决的两大重要问题。数字水印这一新兴技术提供了一种有可能解决上述问题的一个潜在的方案,因而引起了政府、企业界和国际学术界高度关注。本文着重对小波域和小波包域的数字图像水印算法进行了研究,并结合使用混沌系统加密,且灵活使用遗传算法,主要内容包括：(1)阐述了本文的选题背景及其意义,数字水印的现状与发展趋势,列举了一些目前存在的数字图像水印算法,进一步指出了目前数字水印技术存在的问题及未来的发展趋势。(2)简述了数字水印的定义及基本框架、数字水印的三要素、数字水印的性能评价及分类、一些常见攻击以及数字水印技术的应用。(3)回顾混沌理论的历史,简明扼要说明了混沌的定义、混沌运动的特性以及混沌系统在数字水印应用中的应用,重点介绍了几种典型的混沌系统。(4)提出了一种基于小波系数能量块和混沌系统的数字水印算法。同时利用Arnold变换和Lorenz混沌系统对水印进行双重加密,以提高水印的安全性。并再次利用此混沌矩阵在选择的小波系数间建立一种新的关系。根据小波系数间新建立的关系把文本水印信息嵌入到所选择的能量较大块的最大的系数中,以提高数字水印的鲁棒性。在水印提取时,利用混沌矩阵以相同的算法得到小波系数间的关系,利用此关系实现数字水印的盲提取。实验结果表明,此算法具有计算复杂度低,透明性好,鲁棒性强,实时性好等优点,但存在嵌入水印容量小的缺点。(5)结合遗传算法与Logistic混沌序列,利用遗传算法对小波树进行优化,选择最佳小波基,以提高水印的不可见性和鲁棒性。创新地使用Logistic混沌序列对二值文本水印进行加密,提高混沌序列的复杂性和随机性,进一步提高水印的安全性,随机选取水印的嵌入位置,兼顾水印的不可见性和鲁棒性,并利用嵌入系数间的相互关系盲提取水印,该算法具有很好的不可见性和鲁棒性,并且嵌入水印的容量比较大,但是此算法比较复杂,耗时长。