基于变换域的可逆图像水印算法研究

论文摘要

计算机技术的飞速发展极大推动了多媒体技术的发展。多媒体产品给人们生活带来便利的同时,其内容认证及版权保护问题也显得越来越重要。在此背景下,数字水印技术成为当前多媒体技术中的一个焦点。可逆水印技术(Reversible Watermarking Technique)则是数字水印技术中的一个重要部分,与一般的数字水印技术在原理上基本相同。但它独有的一个特点,是在提取出水印数据之后,还能够完全修复由于水印嵌入所造成的原始载体数据的损坏。这使得可逆水印技术广泛应用于军事、医学、法律等领域。传统的可逆水印技术研究多局限于空域。而多媒体信息,尤其是图像数据,在变换域嵌入水印有许多意想不到的优点。本课题的目的是借助图像数据在变换域的特殊优点,对可逆图像水印算法进行研究,得到视觉效果和嵌入容量都较理想的变换域可逆水印算法。本文从水印技术的综述展开,讨论了在变换域上的可逆水印技术的各种算法。本文主要研究工作如下:(1)在分析前人基于直方图修改的可逆水印技术基础上,提出一种基于差分图像直方图修改的可逆水印新算法,并在提升图像质量、提高嵌入容量以及实现篡改定位等三个方面对算法进行改进。(2)研究基于整数小波变换(Integer Wavelet Transform)的可逆水印算法,通过双重水印的嵌入,在保证较高的图像视觉效果的同时,实现了精确的篡改定位功能。实验表明,以上诸算法在保证嵌入容量的同时,还能保持很高的峰值信噪比,达到了预期的效果。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 本课题研究的目的及意义
• 1.3 国内外相关技术发展现状
• 1.3.1 可逆数字水印技术概述
• 1.3.2 空间域可逆数字水印技术研究现状
• 1.3.3 变换域可逆数字水印技术研究现状
• 1.3.4 可逆水印技术仍需要解决的问题
• 1.4 本文主要研究内容
• 第2章 可逆数字水印技术
• 2.1 引言
• 2.2 数字水印技术
• 2.2.1 数字水印概念
• 2.2.2 数字水印系统构成
• 2.3 可逆数字水印技术
• 2.3.1 可逆数字水印技术概述
• 2.3.2 可逆数字水印技术有待解决的问题
• 2.4 本章小结
• 第3章 基于差分图像的可逆水印算法
• 3.1 引言
• 3.2 基于直方图修改的可逆水印算法
• 3.2.1 算法引入
• 3.2.2 算法分析
• 3.3 差分图像在可逆水印技术中的应用
• 3.3.1 差分图像的概念
• 3.3.2 基于差分图像的可逆水印技术
• 3.3.3 实验结果与算法分析
• 3.4 基于差分图像的高容量可逆水印算法研究
• 3.4.1 算法提出
• 3.4.2 理论分析
• 3.4.3 实验结果
• 3.4.4 算法小结
• 3.5 基于差分图像的攻击定位可逆水印算法研究
• 3.5.1 算法提出
• 3.5.2 理论分析
• 3.5.3 实验结果
• 3.5.4 算法小结
• 3.6 本章小结
• 第4章 基于整数小波变换的可逆水印算法
• 4.1 引言
• 4.2 可逆数字水印中的整数小波变换
• 4.3 基于整数小波变换的可逆水印算法实现
• 4.3.1 算法总述
• 4.3.2 嵌入、提取与攻击定位
• 4.4 实验结果与讨论
• 4.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢