浅析数字多媒体图像处理技术

张兆轩

（东北石油大学,大庆,163318）

1 数字多媒体图像处理技术现状

数字多媒体技术在当今的信息化时代，已经取得了较快的发展，目前社会各个领域对以文本、音视频为主的数字多媒体信息的应用也逐渐增加，并主要因其副本的简单易制作特征得到了各界人士的广泛认可，同时各种新的多媒体图像处理技术在不断的开发与应用，并努力寻找与之具备更高关联度的图像处理技术。

数字图像处理技术包括三种保护数字图像的形式，一是访问控制，二是使用权的控制，三是基于标记的控制，最后一种属于基于JPEG的方法标签图像的图像保护，这种形式下的图像处理技术具备了强大的不可见图像标签功能，从而十分有利于解决隐写标签问题。

关于图像技术标记方法，可以使用数据压缩、低通滤波合理设计标准，提升数字图像处理技术水平，同时，这样的标记是一个可靠的属性识别工具。在具体运用过程中，首先需要根据JPEG压缩标准，在图像数据中嵌入标签或代码，再提交。系统基本功能要求包括以下几点：

一是图像数据方式，允许标记跟踪其分布情况；

二是图像中一定要有一个标签或代码；

三是图像数据需要具备用户代码，从而让用户可以拥有数据代码。

图1 水印检测算法

在图像数据中标签或代码的设计过程中，应当注意的是部分属性限制，这将会对图像标志的可靠性形成较为重要的影响。当图像数据出现变化情况时，所呈现出的图像标签就可能会出现不可读情况，因此，一定要谨慎的考虑图像基本性质，让用户能够对数据标签进行识别。很多数字多媒体环境中的影响都是能够借助于低通滤波转换到格式或颜色相异的空间，或用重新量化的方式实现图像外观的变化。

2 数字多媒体图像中嵌入水印处理技术

水印嵌入和水印检测是水印处理系统中最重要的两个基本操作,如图1所示：

2.1 水印生成

一般m序列或高斯噪声信号等不相关信号，以及水印信号会出现在伪随机数发生器或混沌系统条件。通常是在对水印信号W经过一定调整之后，才能够更好的适应水印嵌入算法。本研究为能够更加清晰的对其进行分析,现将算子G分解为两部分，如下式所示：

第二部分T通过修改原始水印，获得最后与产品密切相关的水印W.T应满足：

式中中的X0代表的是原始产品，Xw代表的是加水印产品。

此处，我们要强调的是水印的生成可提前指定原始水印信号，密码在水印嵌入时可以产生，而在嵌入水印前，不管是否执行指定水印信号的变换，并不会对水印产生形成较大影响。

2.2 水印嵌入

水印的嵌入过程如图2所示。

图2 水印嵌入框图

水印嵌入就是在原始产品X0={x0(k)}中嵌入水印信号W={w(k)}，通常情况下，我们将水印嵌入规则表示为：

某种叠加操作，也会存在着相应合适截断操作或量化操作，操作符可能包括合适的截断操作和量化操作。称为d维的水印嵌入掩码，其中，声音1维，图像2维，视频3维。最常用的嵌入加法与乘法准则为：

目前时域下的加法准则已经用在很多算法中，上式的参数α可能随采样的变化而发生一定的变化，变量x可以是某种变换的系数值(变换域)，也可以指采样的幅值(时域)。变换域的水印处理算法已经用于水印处理算法中，并被证明是很有用的DFT的相位和幅值。对诸如旋转和缩放这种基本的几何变换，基于DFT幅值的水印嵌入具有较好的鲁棒性。近些年来，基于离散小波变换(DWT)的水印嵌入算法已经开始出现并逐渐获得了更广泛的应用,这些对JPEG和JPEG2000的鲁棒性都比较强。

2.3 水印的提取和检测

图3为水印提取框图，图4为水印检测框图。

图3 水印提取框图

图4 水印检测框图

水印的提取和检测可以应用于多种产品，在提取和检测的过程中，原始产品是否出现基本上不会影响提取与检测。但是，在进行产品网络发布与传播时，如果应用水印技术在检测过程中，就最好不要应用原始产品。由此我们可以看出，原始产品基本上都不再出现于水印检测算法中。

水印检测能够适用于各种产品X,但是，一些水印处理技术在检测时使用了原始产品，我们需要注意在检测过程中应尽量避免原始产品的参与，在检测时使用原始产品存在着很多不足之处,特别是在产品的网络发布与传播过程中运用水印技术，所以，一般情况下是应当避免原始产品参与的。

在水印检测过程中，第一步是通过算子G产生水印，第二步是算子D检测，在这一步的检测过程中，可能会出现两种不准确检测现象，一是检测到水印，而实际产品中却并不存在水印；二是并未检测到水印，而实际产品中却存在水印。以上两种现象在遵循一定的虚警概率和拒绝概率，通常不正确的肯定检测概率趋向0时,水印的否定检测概率接近于。如果我们将肯定检测的确定度设为,产品供应商检测时的检测确定度表示为，那么表示的是存在水印。

3 结语

综上所述，本研究主要对数字多媒体图像处理技术现状及嵌入水印处理技术进行研究，并具体指出了水印的产生、嵌入、提取及检测三个环节，望能够为数字多媒体图像处理技术的实际应用提供借鉴。