基于QR条形码的数字图像鲁棒性水印算法研究

论文摘要

随着Internet和多媒体技术的日益普及,数字产品的版权保护问题越来越突出!数字水印技术作为版权保护的一种主要手段,得到了迅速发展,已成为科学研究的主要热点之一。鲁棒性是研究数字水印在其应用中的主要问题之一,针对水印鲁棒性的研究也是当前数字水印技术研究的主要热点,目前,研究者对此提出了各种不同的算法。其主要是将水印嵌入到载体图像的变换域中,并结合HVS(人类视觉系统特性)来提高算法的鲁棒性。本文是在对信息隐藏技术及数字水印理论广泛研究的基础上,提出了基于QR条形码的数字水印新算法。其中一种算法以QR条形码作为水印信息,以灰度图像为原始宿主图像,其首先是利用混沌映射产生一个密钥来加密水印信息,其次是对加密后水印信息再进行分块、编码以及再对其按特定顺序排列来实现对水印信息的预处理过程并在充分考虑HVS特性的基础上自适应的将水印嵌入到宿主图像小波变换的低频系数上。另外一种也是以QR条形码作为水印信息,而是以彩色图像作为原始宿主图像,其主要过程是对水印信息进行交织编码、分块编码等预处理,其嵌入、提取过程与第一种相类似。仿真结果表明该算法在抵抗如JPEG压缩、剪切、旋转等攻击下具有较好的鲁棒性与不可见性。本文的研究课题的创新点在于:(1)通过对QR条形码进行混沌加密和对其图像矩阵编码来实现对水印信息的置乱相结合的预处理算法,其特点:简单快捷、保密性强、容易实现。(2)通过对置乱后的图像矩阵进行交织编码处理和按照特定排列,来增加水印图像信息的抗突发干扰和提高其内在关联性,从而增强了本算法对抗RST攻击的鲁棒性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 数字水印技术的应用
• 1.4 本文研究的主要内容及安排
• 1.4.1 本文研究的主要内容
• 1.4.2 论文的结构安排
• 第2章 数字水印技术的理论基础
• 2.1 数字水印技术的概述
• 2.1.1 数字水印技术的基本原理
• 2.1.2 数字水印的一般模型
• 2.1.3 数字水印的分类
• 2.1.4 数字水印的基本特征
• 2.2 典型的数字水印的算法介绍
• 2.2.1 空间域数字水印算法
• 2.2.2 变换域数字水印算法
• 2.2.3 压缩域数字水印算法
• 2.2.4 生理模型数字水印算法
• 2.3 数字水印的攻击类型
• 2.4 数字水印的评价标准
• 2.4.1 主观评价
• 2.4.2 客观评价
• 第3章 相关理论基础
• 3.1 图像的表示方法
• 3.2 彩色原始图像的转换
• 3.3 二维条形码简介
• 3.3.1 二维条形码的分类及其应用
• 3.3.2 QR 条形码的主要特征
• 3.4 小波变换的基本理论
• 3.4.1 小波变换的定义
• 3.4.2 离散小波变换
• 3.4.3 图像的小波分解
• 3.5 混沌理论简述
• 3.5.1 混沌的定义
• 3.5.2 混沌系统的特征
• 3.5.3 典型混沌系统介绍
• 3.6 交织编码技术
• 3.7 人眼视觉系统对图像的感知特性
• 第4章 一种基于混沌加密及QR 条形码的数字图像水印算法
• 4.1 水印的预处理过程
• 4.2 水印信息的嵌入过程
• 4.2.1 小波基的选择
• 4.2.2 水印信息的嵌入
• 4.3 水印信息的提取过程
• 4.4 实验结果与分析
• 第5章 一种基于交织编码和QR 条形码的彩色图像水印算法
• 5.1 数字水印的嵌入过程
• 5.2 数字水印的提取过程
• 5.3 实验结果及分析
• 第6章 总结及展望
• 6.1 本文所做的主要工作
• 6.2 进一步研究内容及展望
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢