基于图像的可逆数字水印研究

论文摘要

数字水印技术是指在数字多媒体数据(如数字图像、数字视频和文本等)中嵌入秘密信息的技术,其中嵌入的秘密信息被称为数字水印,这种水印通常是不可见的。数字水印技术是一种数字媒体版权保护和信息保密的有效办法,被广泛的应用于版权保护、信息认证等领域。大部分的数字水印技术都是通过修改原始载体实现水印的嵌入,在提取水印的过程中,会对原始载体有损害,导致原始载体不能无损的恢复出来。但在多媒体信息中,有一类比较特殊的媒体信息,例如用于医学、军事图像及法律诉讼的图像,这类图像对质量要求很高,图像不允许有任何修改。要求在水印提取后能完全恢复原始图像。可逆水印正是为了解决这类问题而出现的的一种新兴的水印技术。本文主要对可逆水印及其算法进行了理论研究和实验分析。主要工作如下：1、系统地介绍了可逆水印产生的背景、基本概念和实现原理；研究、总结已有可逆数字水印算法特点。具体分析了数据压缩、差值扩展和直方图修改的可逆水印的优缺点。2、在研究差值扩展的可逆水印算法基础上,将BCH纠错码用于数字水印生成,利用BCH纠错码的纠错特性增强水印的鲁棒性,并且增加了图像分块纠错的效果,使整体自修复能力得到了较大的提高。3、针对应用比较广泛的二值图像,介绍了二值图像的典型水印算法,分析了各自优缺点。提出了一种基于二值图像边缘像素的相关性的可逆数据隐藏算法,通过考虑二值图像的边缘像素与周围邻域的一致性来实现二值图像的无损数据隐藏。该算法在嵌入容量和视觉效果上有一定的优势。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
• 1.1 可逆水印研究的目的及意义
• 1.2 可逆数字水印的研究现状
• 1.3 本文的主要工作及章节安排
• 1.3.1 本文的主要工作
• 1.3.2 文章内容安排
• 第二章 可逆数字水印的研究
• 2.1 可逆数字水印技术概述
• 2.1.1 可逆数字水印概念和基本原理
• 2.1.2 可逆数字水印的通用模型
• 2.1.3 可逆数字水印的分类
• 2.1.4 可逆数字水印的特性
• 2.2 可逆数字水印技术的性能评价标准
• 2.2.1 主观评价
• 2.2.2 客观评价
• 2.3 可逆数字水印的典型算法
• 2.3.1 空间域算法
• 2.3.2 变换域算法
• 2.4 小结
• 第三章 基于BCH纠错码的差数扩展可逆水印算法
• 3.1 差数扩展法
• 3.2 BCH纠错码
• 3.3 基于BCH纠错码的差数扩展可逆水印算法
• 3.3.1 水印嵌入过程
• 3.3.2 水印提取过程
• 3.3.3 实验仿真效果分析
• 3.3.4 小结
• 第四章 二值图像的可逆水印算法研究
• 4.1 二值图像的基本知识
• 4.2 二值图像数字水印的典型算法
• 4.2.1 结构微调法
• 4.2.2 分块嵌入法
• 4.2.3 游程修改法
• 4.3 基于边缘像素邻域相关性的二值图像无损信息隐藏
• 4.3.1 边缘像素邻域相关性
• 4.3.2 序列B的Huffman编码无损压缩
• 4.3.3 水印嵌入
• 4.3.4 水印提取和图像的恢复
• 4.3.5 实验仿真效果
• 4.4 小结
• 第五章 总结和展望
• 5.1 工作总结
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间的研究成果