基于DCT的数字图像水印技术的研究

论文摘要

随着因特网的日益普及,多媒体信息交流达到了前所未有的深度和广度,但作品侵权随之也更加容易,篡改也更加方便。因此,如何保护作品版权已受到人们的高度重视。信息隐藏技术,特别是数字图像水印技术作为版权保护的重要手段,已得到广泛的研究和应用。数字图像水印算法分空域和变换域,其中变换域具有更好的视觉效果和鲁棒性,其中基于离散余弦变换(DCT for Discrete Cosine Transform)的数字图像水印算法就是最常用一种,它具有鲁棒性强、隐蔽性好的特点。图像经DCT变换后的系数分为DC(直流分量)系数和AC(交流分量)系数,在大多数情况下,针对同一水印载体而言,不同的DCT系数的对水印鲁棒性要求也不同,为了使水印具有良好的稳健性,用来嵌入水印的DCT系数应具有如下特性:(1)能够经受一般常见的信号处理操作,使得水印仍能比较好的得到保留;(2)应具有较大的感觉容量,当嵌入水印后并不会引起视觉质量的明显下降。据这两点要求,目前有比较流行的是分别单独采用DC分量或AC分量作为嵌入位置的算法。单独采用DC系数和AC系数作为嵌入位置均具有一定的局限性,于是本文便采用了综合上述两种思想进行水印嵌入位置的选取,提出了选择DC系数和AC中频系数共同作为水印嵌入的位置。先对DC系数进行奇偶倍量化,再对AC系数中选择两个系数,利用定义两个系数的关系来嵌入水印。在DC系数和AC中频系数嵌入相同的信息,此信息作为水印与图像的同步参考,可实现抗边缘剪裁。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 数字水印基本框架
• 1.3 数字水印的特性
• 1.3.1 不可见性
• 1.3.2 鲁棒性
• 1.3.3 安全性
• 1.3.4 可证明性
• 1.4 数字水印的应用
• 1.4.1 版权保护
• 1.4.2 图像认证
• 1.4.3 标题与注释
• 1.4.4 篡改提示
• 1.4.5 使用控制
• 1.5 数字水印的分类
• 1.5.1 按原始载体划分
• 1.5.2 按水印可见性划分
• 1.5.3 按水印鲁棒性划分
• 1.5.4 按水印用途划分
• 1.5.5 按水印的嵌入方式划分
• 1.6 数字水印研究现状
• 1.6.1 空域算法
• 1.6.2 频域算法
• 1.7 本论文的工作
• 第二章 基于DCT 变换的数字图像水印技术
• 2.1 DCT 变换
• 2.2 DCT 域数字水印算法
• 2.3 数字水印性能评估
• 2.3.1 水印容量
• 2.3.2 不可见性
• 2.3.3 鲁棒性
• 第三章 抗边缘裁剪的DCT 域数字水印算法
• 3.1 基于HVS 的块分类处理
• 3.2 嵌入系数的选择及嵌入位置
• 3.2.1 嵌入到低频系数中
• 3.2.2 嵌入到中频系数中
• 3.2.3 嵌入到DCT 变换的（直流）DC 分量中
• 3.2.4 本文算法的系数选择
• 3.2.5 本文算法的嵌入位置
• 3.3 DCT 系数中嵌入水印的方法
• 3.3.1 在DC 系数上嵌入水印的方法
• 3.3.2 在AC 系数上嵌入水印的方法
• 3.4 水印的嵌入
• 3.5 水印的提取
• 第四章 算法的实验仿真与结果分析
• 4.1 不可见性的分析与实验
• 4.2 鲁棒性的测试与分析
• 4.2.1 噪声攻击
• 4.2.2 直方图均衡（N=64）
• 4.2.3 滤波攻击
• 4.2.4 JPEG 压缩
• 4.2.5 边缘剪切攻击
• 4.3 实验对比
• 4.4 本章小结
• 总结与展望
• 本文总结
• 下一步工作
• 参考文献
• 致谢