基于小波包和边缘检测的自适应数字水印算法

论文摘要

数字水印是保障信息安全性、有效性的有力手段。水印的透明性和鲁棒性是一对矛盾,它们被满足的势头是此消彼长,故而一般的水印算法在迎合这两个特性时往往顾此失彼。水印嵌入低频区域易满足鲁棒性,嵌入高频区域易满足透明性,如何较好的协调两者之间的矛盾,是研究水印算法的重中之重。本文在深入分析现有数字水印算法的基础上,重点研究了基于小波方法的水印算法。对目前存在的自适应水印算法的不足之处进行了改进,并结合小波包图像分解的优点和小波边缘检测的优良特性,提出了两种新的自适应数字水印算法。论文主要内容包括:1.介绍了数字水印技术的发展,重点介绍了基于小波的水印算法。通过对大量文献的阅读,对现有各种水印算法进行了分析比较,并总结了其特性和优缺点。2.学习研究了小波分析、多分辨分析、小波包分析的理论与方法。通过大量仿真实验数据和排序的方法找出适宜嵌入水印的位置,并在此基础上再自适应的计算相应嵌入子块适宜的嵌入强度。有效的协调了水印透明性和鲁棒性之间的矛盾。3.在充分分析了基于小波的水印算法后,借鉴小波边缘检测算法对图像边缘纹理特征较好提取的特性,又提出一种新的自适应水印算法,通过与边缘检测提取出的“样本”进行比对,能更加精确的找出适宜嵌入水印的位置和强度,从而使算法有了更加良好的水印性能。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 1.1 小波分析在图像处理中的应用
• 1.1.1 小波分析在图像边缘检测中的应用
• 1.1.2 小波分析在图像融合中的应用
• 1.1.3 小波分析在图像压缩编码中的应用
• 1.1.4 小波分析在图像降噪中的应用
• 1.1.5 小波分析在数字水印中的应用
• 1.2 数字水印在信息安全舞台上的角色
• 1.3 本文的主要内容及创新点
• 1.3.1 本文的主要工作
• 1.3.2 本文的创新点
• 第二章 小波变换的基本理论
• 2.1 小波变换
• 2.1.1 小波的可容许性条件
• 2.1.2 连续小波变换
• 2.1.3 离散小波变换
• 2.2 多分辨分析（MRA）
• 2.2.1 多分辨分析的定义
• 2.2.2 尺度空间的信号分析
• 2.2.3 小波空间的信号分析
• 2.2.4 小波多分辨分析
• 2.2.5 二维多分辨分析
• 2.3 Mallat算法
• 2.4 小波包变换
• 2.4.1 小波包的概念
• 2.4.2 小波包基
• 2.4.3 小波包多分辨分析
• 2.4.4 小波包滤波器组
• 第三章 数字水印的相关理论
• 3.1 数字水印的特性与分类
• 3.2 数字水印的框架及其处理过程
• 3.3 数字水印的嵌入算法
• 3.4 数字水印的攻击方法和对策
• 3.5 各种水印方案的分析比较
• 第四章 基于小波包和纹理特征的水印方案
• 4.1 基于小波包和纹理特征自适应确定水印嵌入要素
• 4.1.1 人眼视觉系统的基本原理
• 4.1.2 通过纹理特征分析自适应选取嵌入位置
• 4.1.3 基于HVS自适应计算嵌入强度
• 4.2 本方案算法
• 4.3 仿真实验平台的搭建
• 4.4 仿真结果与讨论
• 4.5 小结
• 第五章 基于小波边缘检测的水印方案
• 5.1 基于小波边缘检测自适应确定水印嵌入要素
• 5.1.1 小波边缘检测理论
• 5.1.2 通过“比对”方法自适应选取嵌入位置
• 5.1.3 基于HVS自适应计算嵌入强度
• 5.2 本方案算法
• 5.3 仿真实验平台的搭建
• 5.4 仿真结果与讨论
• 5.5 小结
• 第六章 总结与展望
• 参考文献
• 攻读学位期间的研究成果
• 致谢