彩色图像水印算法研究

论文摘要

随着Internet技术的高速发展,信息尤其是数字信息的交流的达到了一个前所未有的深度和广度,数字信息交流快捷的同时,也给数字作品的版权问题带来了严峻考验。作品的所有权问题,数字作品的受篡改问题等等。如何充分利用网络的便捷,又能很好的保护作品的版权,受到研究者的广泛关注,数字水印技术能有效的解决这个矛盾,其对于目前全世界范围内的版权保护技术有相当大的推进作用,因此受到广泛的研究和应用。本文主要针对彩色图像水印做了以下工作:1.提出了一种基于幅度调制的盲检测彩色图像水印算法,为了改善可见性,根据人眼视觉特性(HVS)自适应选择其嵌入位置。水印嵌入是通过修改图像中像素蓝色通道信息来实现,而水印提取是基于对嵌入水印位置的邻域像素值的线性组合的预测而完成的。在嵌入过程中通过高斯模板来均衡调整嵌入水印后对宿主图像影响的强度,仿真实验证明本文算法不仅具有非常好的透明性,而且对诸如叠加噪声,JPEG压缩,平滑滤波,几何变换,图像增强等攻击具有很好的鲁棒性。2.在第二章算法的基础上,提出了一种基于回归型支持向量机(SVR)的盲检测彩色图像水印算法。为了改善可见性,根据人眼视觉特性(HVS)自适应选择其嵌入位置。水印嵌入是通过修改图像中像素蓝色通道信息来实现,水印提取时结合图像局部相关性,选取稳定的特征向量并获取SVR训练模型,进而利用SVR训练模型进行预测提取数字水印信息。在嵌入过程中通过高斯模板来均衡调整嵌入水印后对宿主图像影响的强度,仿真实验证明本文算法不仅具有非常好的透明性,而且对诸如叠加噪声,JPEG压缩,平滑滤波,几何变换,图像增强等攻击也具有很好的鲁棒性。3.提出了一种基于小波中频和DCT相结合的彩色盲水印算法,通过将原图像DWT中频系数作分块DCT变换,嵌入水印。实验结果表明,嵌入算法容易实现,且该水印算法具有很好的不可见性,并对剪切和JPEG压缩等图像操作都有很好的鲁棒性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 论文课题的背景和意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 数字水印技术发展所面临的挑战
• 1.4 本文的工作
• 第二章 数字水印的基本理论
• 2.1 数字水印的定义、基本特征及应用
• 2.1.1 数字水印系统的性能指标
• 2.1.2 数字水印的应用
• 2.2 数字水印的基本框架
• 2.3 数字水印的分类
• 2.4 数字水印的嵌入算法
• 2.4.1 空间域数字水印
• 2.4.2 变换域数字水印
• 2.4.3 基于人类生理模型的水印方法
• 2.5 数字水印的攻击方法和对策
• 2.5.1 简单攻击（simple attacks）及其对策
• 2.5.2 同步攻击（synchronization attacks）及其对策
• 2.5.3 移去攻击（Removal attacks）
• 2.5.4 模糊攻击（Ambiguity attacks）
• 2.6 数字水印的评价
• 2.7 彩色图像理论概述
• 2.7.1 色彩空间概述
• 2.7.2 RGB 颜色空间
• 2.7.3 YUV 颜色空间
• 2.7.4 YIQ 颜色空间
• 2.8 人眼视觉系统（HVS）与图像关系
• 2.9 本章小结
• 第三章 基于幅度调制和HVS 的自适应彩色图像水印
• 3.1 引言
• 3.2 基本概念
• 3.2.1 人眼视觉掩蔽特性（HVS）
• 3.2.2 高斯模板
• 3.3 算法
• 3.3.1 水印置乱
• 3.3.2 水印嵌入
• 3.3.3 水印的提取
• 3.4 实验与讨论
• 3.5 结论
• 3.6 本章小结
• 第四章 基于支持向量机的彩色图像水印算法
• 4.1 引言
• 4.2 理论基础
• 4.2.1 回归型支持向量机
• 4.2.2 人眼视觉掩蔽特性（HVS）
• 4.2.3 高斯模板
• 4.3 算法
• 4.3.1 水印嵌入
• 4.3.1.1 嵌入位置的选择
• 4.3.1.2 亮度平滑
• 4.3.1.3 邻域相关
• 4.3.1.4 水印的嵌入
• 4.3.2 水印提取
• 4.3.2.1 标志位提取
• 4.3.2.2 选取特征向量
• 4.3.2.3 建立SVR 训练模型
• 4.3.2.4 水印提取
• 4.4 实验分析
• 4.5 讨论
• 4.6 本章小结
• 第五章 基于DWT 和 DCT 相结合的彩色图像水印算法
• 5.1 引言
• 5.2 算法原理及流程图
• 5.2.1 色彩空间转换
• 5.2.2 嵌入算法
• 5.2.3 提取算法
• 5.3 实验结果分析
• 5.4 结论
• 5.5 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 工作总结
• 6.2 今后的工作及研究展望
• 参考文献
• 攻读硕士期间发表的论文
• 致谢