基于BEMD的数字图像水印算法研究

论文摘要

随着多媒体技术和网络技术的迅猛发展,对数字媒体产品的版权保护已经成为迫切需要解决的问题。数字水印技术是一种很有效的版权保护技术,而且随着版权问题的长期性,该技术将在很长一段时间内处于研究的热点。因水印的用途的特殊性,数字图像水印技术不仅要求嵌入的水印信息具有很好的不可见性,同时还要能够抵抗来自个方面有意或无意的攻击,具有很高的鲁棒性。本文提出的算法在这两方面都表现出了良好的特性。文章首先介绍了数字水印技术的基础理论知识,同时简要阐述了数字图像水印的典型算法、攻击和应用,与此同时,对经验模式分解(EMD)和二维经验模式分解(BEMD)方法做了说明,分析了BEMD算法中极值点检测和包络面构造算法,对该算法在图像处理方面的应用做了研究。针对于BEMD算法分解速度慢的问题,本文提出了一种改进的BEMD算法,给出了一种新的筛分终止条件的计算方法,首先将图像进行分块处理然后进行BEMD分解,这样减少了分解的消耗时间;在水印安全性方面,本文对水印置乱算法进行了改进,提出可以在置乱的同时通过增加密钥方式来增强了水印的安全性。最后,在前面两个改进算法的基础上,本文提出了一种基于BEMD算法的水印嵌入算法,该算法首先对水印进行置乱并对原图像进行分块处理,再对置乱后的水印和分块后的原图像分别做BEMD分解,获得其相应若干固有模态函数(IMF),将水印的IMF分别嵌入分块后的原图像中,完成水印的嵌入。实验证明,该方法较以往的方法在水印的嵌入量上有了提高且鲁棒性较好,同时具有很好不可见性和很高的安全性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 数字水印的研究现状及应用
• 1.3 本文研究的主要内容和章节安排
• 第二章 预备知识
• 2.1 数字水印概述
• 2.2 数字水印的评估标准及应用
• 2.3 一维经验模式分解（EMD）
• 第三章 二维经验模式分解改进及应用
• 3.1 二维经验模式分解（BEMD）
• 3.2 极值点选取
• 3.3 包络面拟合算法
• 3.3.1 Delaunay 三角剖分和三次样条插值算法
• 3.3.2 径向基函数的插值
• 3.4 BEMD 算法改进
• 3.4.1 改进筛分终止条件
• 3.4.2 改进的BEMD 方法
• 3.4.3 算法实验
• 3.4.4 算法应用
• 第四章 基于 BEMD 的图像水印嵌入算法
• 4.1 水印的置乱算法
• 4.1.1 常见的置乱算法
• 4.1.2 改进算法的提出
• 4.1.3 改进算法实验
• 4.2 基于BEMD 的水印算法
• 4.2.1 水印的嵌入
• 4.2.2 水印的提取
• 4.3 实验结果及分析
• 4.3.1 水印算法的有效性和不可见性
• 4.3.2 水印的嵌入量
• 4.3.3 水印的鲁棒性
• 4.3.4 水印的安全性
• 4.4 本章小结
• 第五章 总结与展望
• 5.1 总结
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录 （攻读硕士学位期间发表论文目录）
• 摘要
• ABSTRACT