基于时频域变换的数字水印技术的设计与分析

论文摘要

论文研究了基于离散余弦变换域的数字水印技术，涉及图像和音频领域。随着网络技术和多媒体技术的飞速发展，多媒体数据成为人们获取信息的重要来源，并成为人们生活的重要组成部分。随之而来的副作用是有盗版者的任意拷贝、传播、修改甚至出售有版权的内容，这极大损害了版权所有者的商业利益。因此，怎样保护多媒体信息的安全成为一项热门研究课题。在数字水印技术方面，本文实现了两种数字水印嵌入算法：一种是基于时频域的离散余弦变换图像数字水印算法，另一种是基于混沌序列的离散余弦变换域音频数字水印算法。在研究基于时频域的离散余弦变换图像数字水印算法时，提出在建立数字图像水印通信模型的基础上为使算法具有自适应能力，引入人类视觉系统(HVS)。在原始图像的DCT变换域内分类，在不同类的块中嵌入不同的水印能量，同时利用m序列扩频码调制水印，并且利用纠错编码技术进一步增强水印的抗干扰性能。实验表明，该算法提高了数字水印的稳健性和隐蔽性，对常见的数字图像处理具有较强的鲁棒性。而在研究基于混沌序列的离散余弦变换域音频数字水印算法时，算法首先对二值水印图像进行降维，然后对所得的水印序列进行混沌序列加密，再对音频信号进行分段DCT变换，选择中低频系数作为加密水印信息嵌入点嵌入水印。仿真试验证明这种算法具有很好的不可觉察性，经过低通滤波和添加噪声处理仍具有很强的稳健性。试验结果表明，这两种算法经过攻击后都具有较强的鲁棒性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究的意义
• 1.2 研究动态
• 1.2.1 数字水印的发展和研究现状
• 1.2.2 目前水印方案存在的问题
• 1.3 数字水印的分类
• 1.4 本文所作的主要工作
• 第二章 数字水印理论
• 2.1 数字水印技术
• 2.1.1 背景
• 2.1.2 数字水印原理及其通用模型
• 2.2 数字水印特点及其主要算法
• 2.2.1 数字水印特点
• 2.2.2 数字水印主要算法
• 2.3 数字水印的主要应用领域
• 2.4 数字水印技术的发展前景
• 第三章 数字水印的性能评估和攻击
• 3.1 数字水印的性能评估和基准
• 3.1.1 影响水印稳健性的因素
• 3.1.2 视觉质量的定量描述
• 3.1.3 水印的健壮性评价
• 3.1.4 实时性评价
• 3.1.5 可靠性评价
• 3.2 性能评估中所使用的攻击方法
• 3.2.1 水印攻击研究的意义
• 3.2.2 水印攻击的主要类型
• 第四章 数字水印的离散余弦变换的编码发展研究
• 4.1 引言
• 4.2 有关离散余弦变换的基础知识及其与DWT编码的比较
• 4.2.1 离散余弦变换（DCT）
• 4.2.2 小波变换（DWT）
• 4.2.3 DCT与DWT编码的比较
• 4.3 DCT域数字水印系统有关容量估计的问题
• 4.4 DCT编码的进展分析
• 第五章 基于时/频域DCT的图像数字水印算法
• 5.1 算法概述
• 5.1.1 基于扩频码的m序列
• 5.1.2 人类视觉系统（HVS）
• 5.1.3 水印的嵌入和检测提取
• 5.2 试验
• 5.3 小结
• 第六章 基于混沌序列的盲检测数字音频水印算法
• 6.1 引言
• 6.2 算法基本原理
• 6.2.1 混沌序列系统的特性
• 6.2.2 混沌序列的产生
• 6.3 水印信息的嵌入和提取
• 6.3.1 水印嵌入算法
• 6.3.2 水印提取算法
• 6.4 试验结果与分析
• 6.5 结论
• 第七章 实验系统结论与展望
• 7.1 论文总结
• 7.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录: 攻读硕士学位期间发表的论文