结合分形编码的DCT域图像水印算法研究

论文摘要

随着通信技术和计算机网络技术的发展,数字作品,如图像,视频,音频作品很容易得到,同时,由此引发的防止盗版和保护版权的问题已引起人们的关注,数字水印技术是解决这些问题的有效的技术手段。分形图像压缩编码是一种很有前途的图像编码方法。它以新颖的思想、高压缩比、分辨率无关性和快速解码等优点而广受世人的瞩目。尽管它源于图像压缩,但是目前已渗透到图像处理的其它研究领域中。首先对有关数字水印的基本知识作了详细的介绍和总结,包括数了水印技术产生的背景、基本系统结构、基本原理、特点及其发展现状和用途等。然后对目前比较热点的DCT域数字水印进行了新的探索和总结,在详细分析数字图像水印特点和需求的基础上,从提高水印的不可见性和鲁棒性出发,提出了两个结合分形编码的DCT域水印算法。首先将宿主图像分成大小相同的不重叠方块,利用分形编码的拼贴误差对图像块进行分类,并构造原始宿主图像的二值特征标图,采用Arnold变换置乱二值特征标图和二值版权图标,再进行异或(XOR)运算得到隐秘水印。最后通过在子块DCT域中所选的三个中频系数的比较或直流系数的量化来完成隐秘水印的嵌入。本文对所提算法进行了大量的鲁棒性实验。实验结果表明,两个算法都具有良好的不可见性,对常见的图像处理操作具有较强的鲁棒性,如:JPEG压缩、剪切、滤波和噪声攻击等。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 数字水印技术的提出
• 1.2 数字水印的历史和研究现状
• 1.3 当前研究存在的问题以及本论文的研究目标
• 1.4 论文的结构
• 2 数字水印技术
• 2.1 基本特征及其分类
• 2.1.1 基本特征
• 2.1.2 分类
• 2.2 处理系统的基本框架
• 2.2.1 处理系统的框架
• 2.2.2 基本定义
• 2.2.3 基本特性和必要条件
• 2.3 处理系统的基本问题
• 2.3.1 水印的生成
• 2.3.2 水印的嵌入
• 2.3.3 数字水印的提取和检测
• 2.3.4 顽健性问题
• 2.3.5 数字水印攻击问题
• 2.4 主要应用领域
• 2.5 结论
• 3 分形编码
• 3.1 分形编码的数学基础知识
• 3.1.1 分形空间
• 3.1.2 仿射变换
• 3.1.3 压缩映射和不动点
• 3.1.4 迭代函数系统（IFS）
• 3.1.5 拼贴定理
• 3.2 基本原理
• 3.3 基本分形算法
• 3.4 结论
• 4 结合分形编码的DCT 域自适应水印算法
• 4.1 离散余弦变换（DCT）
• 4.2 HVS 对数字图像的感知特性
• 4.3 基于分形编码的块分类
• 4.4 DCT 域中频水印嵌入算法
• 4.4.1 隐秘水印的产生
• 4.4.2 水印算法分析
• 4.4.3 水印的嵌入
• 4.4.4 水印的提取
• 4.4.5 实验结果及分析
• 4.5 DCT 域直流分量的数字水印嵌入算法
• 4.5.1 隐秘水印的产生
• 4.5.2 算法分析
• 4.5.3 水印的嵌入
• 4.5.4 水印的提取
• 4.5.5 算法的鲁棒性能测试
• 4.6 结论
• 5 总结与展望
• 5.1 总结
• 5.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录：作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录