基于小波变换的盲水印算法研究

论文摘要

随着互联网和多媒体技术、通信技术的迅速发展，数字媒体的版权保护问题日益突出，使得数字水印技术备受人们关注。它是目前解决版权保护问题最有效的手段之一。鉴于小波技术发展的日趋成熟以及其在图像处理方面的优越性，本文深入研究了小波域数字图象水印技术。本文分析了数字图象水印技术的原理及典型算法，讨论了数字图象水印的攻击方法和性能评估方法，针对当前的研究现状和存在的问题，重点讨论了如何选取水印的嵌入位置、如何采取嵌入策略和水印的盲提取方法。1．提出了一种结合小波零树结构和奇异值分解的小波域盲水印算法。该算法结合小波零树原理对中低频子带系数进行水印的嵌入的同时，在高频细节子带利用奇异值良好的稳定性能来进行水印的嵌入。因此，该方法在针对高低频的多种攻击下具有良好的鲁棒性的同时，也拥有较大的水印容量。此外，本算法还结合人类视觉系统和图象局部特性来自适应确定量化间隔，使嵌入水印后的图象具有良好的视觉不可见性。2．提出了一种基于整数提升方案小波和小波纹理块的彩色图象鲁棒水印算法。由于整数小波变换实现了整数到整数的映射，不引入量化误差，而考虑到人眼视觉系统亮度掩蔽特性和图像纹理特性，本算法在整数小波变换的基础上使用了分块技术，根据每个小波块的不同亮度和纹理特性对小波块进行选择，并在选出的高亮度和高纹理的小波纹理块中嵌入水印，提高了嵌入水印图像的不可见性。针对彩色图像的原理，对R、G、B分量分别嵌入不同的水印，实现了多种水印的嵌入。实验结果表明，该算法对各重攻击具有较好的稳健性，是一种有效的彩色图象盲水印算法。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 1.1 课题研究背景
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 研究意义和应用前景
• 1.4 本论文主要研究内容
• 1.4.1 本论文所作的主要工作
• 1.4.2 本论文的主要创新点
• 第二章 数字图象水印技术研究
• 2.1 数字图象水印的基本原理和基本框架
• 2.1.1 水印的基本原理
• 2.1.2 水印的基本框架
• 2.2 数字图象水印的特性及评估
• 2.2.1 数字图象水印的分类和特性
• 2.2.2 数字图象水印的攻击
• 2.2.3 数字图象水印系统的性能评估
• 2.4 数字图象水印算法研究
• 2.5 小波技术在数字图象水印中的应用
• 2.5.1 小波域图象水印的优点
• 2.5.2 小波域图象水印算法的关键问题
• 2.5.3 小波域图象水印算法研究
• 2.6 数字图象水印未来研究的方向
• 2.7 本章小结
• 第三章 结合零树结构和 SVD的小波域盲水印算法
• 3.1 小波变换和小波零树结构原理
• 3.1.1 小波分析理论
• 3.1.2 小波变换的基本概念
• 3.1.3 离散小波变换
• 3.1.4 信号的小波分解
• 3.1.5 图象的二维小波分解
• 3.1.6 小波零树结构
• 3.2 奇异值分解原理及优点
• 3.2.1 奇异值分解原理
• 3.2.2 奇异值分解的优点
• 3.3 水印图像的预处理
• 3.4 结合零树结构和 SVD的小波域盲水印算法
• 3.4.1 嵌入位置的选择和量化间隔的自适应确定
• 3.4.2 水印嵌入算法
• 3.4.3 水印提取算法
• 3.4.4 算法分析
• 3.5 实验结果与结论
• 3.6 本章小结
• 第四章 基于提升格式小波和纹理块的彩色图像盲水印算法
• 4.1 基于提升格式的整数小波变换和人眼视觉特性
• 4.1.1 小波提升的基本原理
• 4.1.2 基于提升格式的整数小波变换
• 4.1.3 人眼系统的掩蔽特性
• 4.2 基于提升格式小波和纹理块的彩色图像盲水印算法
• 4.2.1 嵌入位置的选择和小波子带纹理块的确定
• 4.2.2 水印嵌入算法
• 4.2.3 水印提取算法
• 4.2.4 算法分析
• 4.3 实验结果与结论
• 4.4 本章小结
• 第五章 总结和展望
• 5.1 本文所做工作总结
• 5.2 进一步的研究工作和展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间的研究成果