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摘要
针对自嵌入水印技术固定偏移映射带来的安全隐患和单水印机制可恢复率受限的问题，提出了一种基于块邻域的图像双脆弱水印算法。将图像划分为不重叠的4×4图像块，并运用块截断编码生成基于块内容的恢复水印；对任一图像块，设置适当大小的块邻域，并在其邻域外和邻域内随机选择两个图像块作为映射块；同时将恢复水印分别嵌入对应的两个映射块中。算法的图像块邻域设置机制可确保图像块与其对应映射块保持一定的距离；图像块邻域内外映射块选取机制使两个映射块之间保持一定的距离，保证了水印的安全性。理论分析了在连续区域篡改情形下，篡改区域与图像块邻域之间的关系，分析表明存在合适的图像块邻域，使被篡改区域的平均恢复率优于随机映射嵌入算法。利用数值计算给出了篡改区域平均恢复率和篡改区域各图像块恢复率的分布趋势，趋势表明：当篡改参数固定时，图像块邻域与篡改区域相交面积越大，其篡改区域的平均恢复率越高；而当篡改参数与邻域参数满足：t≤(r-1)/2时，篡改区域图像块可100%恢复；(r-1)/2 <t≤r时，篡改区域中心的部分图像块可100%恢复；t>r时，篡改区域图像块恢复率有所降低。实验结果验证了理论分析的合理性和有效性；与基于随机映射的双水印嵌入算法相比，在连续区域篡改情形下，邻域参数较大时，篡改区域的平均恢复率高于随机映射嵌入算法。
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单位信息工程大学
