基于小波的彩色图像灰度水印算法研究

论文摘要

随着网络技术和数字通信技术的飞速发展,各种数字多媒体信息包括文本、图像、音频、视频等可以方便地在网络上传播,与此同时,如何保护这些数字产品的版权成为了一个亟待解决的问题.数字水印技术作为数字产品版权保护、内容认证等的一种有效途径,近年来受到了人们的广泛关注,成为了信息安全领域的一个新的热点.但是,目前文献中对于在彩色图像中嵌入灰度水印研究的还很少.由于在图像中嵌入灰度水印,嵌入的信息量大,因此,如何兼顾水印的不可见性和鲁棒性是一个具有挑战性的问题.本文根据人眼视觉特性,将小波变换方法和其它方法有机地结合,在兼顾水印不可见性和鲁棒性的前提下,提出了三种彩色图像灰度水印算法:提出了基于位分解和小波变换的彩色图像灰度水印算法,其基本思想是:对载体图像进行小波分解,并对水印图像进行位分解,对重要位进行扩频处理,将其嵌入在载体图像的低频和中频分量中,将不重要位直接嵌入到中频分量中,然后进行重构得到加水印后的彩色图像.提出了基于DCT压缩和小波变换的彩色图像灰度水印的算法,首先对水印进行JPEG压缩编码,并对载体图像进行小波变换,再根据载体图像的小波视觉掩蔽特性(JND)自适应量化嵌入.提出了基于小波分解的彩色图像灰度水印算法,对水印图像和载体图像均进行小波分解,将水印图像的低频分量进行扩频,并将其嵌入到载体图像的低频中,而将水印图像的高频分量嵌入到载体的中频分量中.本文通过仿真实验对上述算法进行了验证,实验结果表明,文中算法对叠加噪声、JPEG压缩、几何剪切等攻击均具有较好的鲁棒性,并且可以实现盲提取.

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1-1 数字水印的研究背景
• 1-2 数字水印的研究现状
• 1-2-1 基于空域的数字水印算法
• 1-2-2 基于变换域的数字水印算法
• 1-2-3 基于压缩域的数字水印算法
• 1-3 本文的工作与论文结构
• 第二章 数字图像的小波变换与多分辨分析
• 2-1 小波的基本概念
• 2-2 小波基的多分辨分析方法
• 2-2-1 多分辨分析
• 2-2-2 Mallat 算法
• 2-3 数字图像的离散小波变换与多分辨分析
• 第三章 基于小波和位分解的彩色图像灰度水印
• 3-1 算法基本思想
• 3-2 水印预处理
• 3-2-1 水印图像的置乱
• 3-2-2 水印图像的位分解
• 3-3 水印的嵌入
• 3-4 水印的提取
• 3-5 仿真试验及性能分析
• 3-5-1 性能测试
• 3-5-2 抗攻击能力测试
• 3-5-3 试验结果分析
• 3-6 本章小结
• 第四章 基于小波和 DCT 压缩的彩色图像灰度水印
• 4-1 算法的基本思想
• 4-2 水印图像的预处理
• 4-2-1 离散余弦变换
• 4-2-2 基于DCT 变换的水印压缩
• 4-3 水印的嵌入
• 4-3-1 图像的视觉掩蔽特性（JND）介绍
• 4-3-2 算法描述
• 4-4 水印提取
• 4-5 仿真试验及性能分析
• 4-5-1 性能测试
• 4-5-2 抗攻击能力测试
• 4-5-3 实验结果分析
• 4-6 本章小结
• 第五章 基于小波分解的彩色图像灰度水印算法
• 5-1 算法的基本思想
• 5-2 水印的嵌入
• 5-2-1 水印嵌入位置的选择
• 5-2-2 算法描述
• 5-3 水印的提取
• 5-4 仿真试验及性能分析
• 5-4-1 性能测试
• 5-4-2 抗攻击能力测试
• 5-4-3 试验结果分析
• 5-5 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6-1 总结
• 6-2 展望
• 参考文献
• 致谢