基于小波变换的数字水印算法研究

论文摘要

本文通过对数字水印算法的研究和讨论,实现了基于变换域的数字水印算法,并进行了相应的鲁棒性测试。论文首先介绍了数字水印的基本特征、原理以及目前国内外的研究现状等基本问题,给出了数字水印的理论模型,并根据数字水印的不同特性进行了分类,为水印算法的提出、实现及测试提供了理论依据。作为实现数字水印算法的算法理论基础部分,论文介绍了小波分析的发展历程,小波和小波理论的基本定义、多分辨率分析、Mallat算法及其在图像处理中的应用,重点介绍了二维离散小波的分解和重构算法及其对静止图像分解和重构的实现。由于本文的水印算法考虑了水印置乱预处理,所以还分别介绍了基于Arnold变换、采样理论、Hilbert变换的图像置乱算法,并进行了实现。针对目前流行的小波域算法,论文结合图像置乱算法及奇异值分解算法,提出了小波域低、中频域的水印嵌入及提取算法,并进行一系列鲁棒性试验。实验结果表明,所提出的三个算法中的水印具有良好的不可见性,并能抵抗有损压缩、滤波及噪声等常见的图像操作,具有良好的鲁棒性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 本文研究的目的和意义
• 1.2 数字水印的应用领域
• 1.3 国内外研究现状分析
• 1.3.1 发展现状
• 1.3.2 算法状况
• 1.4 本文的主要研究内容
• 第2章 数字水印的理论模型及其分类
• 2.1 数字水印的理论模型
• 2.2 数字水印的特点及其分类
• 2.3 本章小结
• 第3章 图像的小波变换和置乱算法
• 3.1 图像的小波变换算法
• 3.1.1 小波分析发展历程简介
• 3.1.2 离散小波变换
• 3.1.3 多分辨分析
• 3.1.4 小波分解与重构算法
• 3.2 图像的置乱算法
• 3.2.1 基于Arnold变换的图像置乱算法
• 3.2.2 基于采样技术的图像置乱算法
• 3.2.3 基于 Hilbert变换的图像置乱算法
• 3.3 本章小结
• 第4章 基于小波域的数字水印算法
• 4.1 基于 Arnold变换的小波域数字水印算法
• 4.1.1 水印嵌入算法
• 4.1.2 水印提取算法
• 4.1.3 试验结果
• 4.1.4 鲁棒性测试
• 4.2 基于奇异值分解的小波域灰度数字水印算法
• 4.2.1 奇异值分解
• 4.2.2 水印嵌入算法
• 4.2.3 水印提取算法
• 4.2.4 试验测试
• 4.3 基于离散小波变换的非盲水印算法
• 4.3.1 水印信号的生成
• 4.3.2 水印信号的嵌入
• 4.3.3 水印信号的提取与检测
• 4.3.4 实验结果及性能分析
• 4.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 学位论文评阅及答辩情况表