小波域静止图像水印算法研究

论文摘要

随着网络技术、多媒体技术的飞速发展和广泛应用,数字多媒体信息得以便利的传播与交易,这同时也带来了数字版权的问题。数字水印技术是近几年在信息安全领域兴起的版权保护的新方法,是一种可以在开放的网络环境下保护版权、认证来源及完整性的新技术。小波分析由于具有多分辨率分析和多尺度分析特性,在图像处理方面得到了广泛应用。小波分析在水印算法中的应用可以更好的平衡水印的鲁棒性和不可见性之间的矛盾。目前,基于小波域的水印算法已经成为研究热点。本文首先介绍了数字水印的发展现状及数字水印的基本概念;引入了小波理论,介绍了多分辨率分析及Mallat算法,分析了图像小波分解与重构的原理。其次,提出了两种基于小波域的水印改进算法。(1)基于小波系数块能量分析的数字水印改进算法:在小波域对小波系数进行分块,并进一步对各分块能量进行统计分析,选定能量最大块为水印信息嵌入区域;利用Logistic映射对水印进行预处理并将处理后的水印归一化为0,1序列,作为直接嵌入载体图像的水印信息。算法在一定程度上平衡了鲁棒性和不可见性之间的矛盾,具有较好的鲁棒性,并且抗破译性强。(2)基于关系的小波域数字水印改进算法:算法基于二代小波提升算法;利用Arnold变换对水印信息预处理,对载体图像进行小波分解后,根据小波系数的大小关系自适应的嵌入水印。算法实现简单,运算速度快,为盲水印算法。实验结果表明算法具有很好的鲁棒性和不可见性。最后,总结了本文的工作,指出了下一步的研究方向,并对数字水印的发展作了展望。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 本文研究的目的与意义
• 1.3 数字水印技术的国内外研究现状
• 1.4 数字水印技术的分类与应用领域
• 1.4.1 数字水印的分类
• 1.4.2 数字水印的应用领域
• 1.5 本文的工作及章节安排
• 第二章 数字水印的相关理论
• 2.1 数字水印原理
• 2.1.1 数字水印技术的概念
• 2.1.2 数字水印系统的模型
• 2.2 数字水印特性
• 2.3 数字水印的典型算法
• 2.4 通用的数字水印评价指标
• 2.4.1 不可见性评价
• 2.4.2 鲁棒性评价
• 2.5 人类视觉模型
• 2.5.1 人类视觉模型的特点
• 2.5.2 人类视觉模型的在数字水印中的应用
• 2.6 本章小结
• 第三章 基于小波分析的数字水印
• 3.1 小波变换原理
• 3.1.1 连续小波变换
• 3.1.2 离散小波变换
• 3.1.3 多分辨率分析与Mallat 算法
• 3.1.4 小波基的选择
• 3.1.5 图像的二维小波分解
• 3.2 小波系数分析
• 3.3 小波域水印算法概述
• 3.3.1 低频子带水印嵌入方法
• 3.3.2 高频子带水印嵌入方法
• 3.4 本章小结
• 第四章 基于小波系数块能量分析的数字水印改进算法
• 4.1 混沌动力系统
• 4.2 Haar 小波基的选择
• 4.3 小波系数块能量分析
• 4.4 基于小波系数能量分析和Logistic 映射的水印算法
• 4.4.1 水印的提取与检测
• 4.4.2 鲁棒性检测
• 4.5 本章小结
• 第五章 基于关系的小波域数字水印改进算法
• 5.1 基于关系的数字水印算法
• 5.1.1 广义猫映射
• 5.1.2 小波提升算法
• 5.1.3 小波系数的调整
• 5.1.4 水印的嵌入与提取
• 5.2 实验仿真
• 5.3 本章小结
• 结论
• 一、本文工作总结
• 二、下一步研究方向
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间取得的学术成果
• 致谢