彩色图像数字盲水印技术研究与实现

论文摘要

可以尽情的享受多媒体及数字传输技术带来的愉悦,毫无限制地任意编辑、修改、拷贝和散布那些数字音频和视频,但是,保护这些数字作品的原创者的版权和经济利益,以及数字媒体的安全性、可信性,这些都成为越来越迫切需要解决的问题。数字水印技术是解决数字媒体版权保护问题的有效的新手段,作为目前信息安全领域的一个新方向而备受关注。本文以静止图像作为研究对象,针对彩色图像水印技术的理论、应用,水印系统模型和常见攻击方式以及性能指标等多方面信息进行了研究。在分析假设检验理论和小波变换理论与算法的基础上,利用二维离散小波变换的时频分析特性和多分辨率分析特性,结合人眼的视觉系统特性,提出一种自适应加性水印嵌入和提取算法。实验结果表明:该算法所嵌入的水印对于空间几何失真和信号处理具有较好的鲁棒性。在算法研究的基础上,利用虚拟仪器实现技术的LabVIEW图形化语言和具有强大图像处理功能的MATLAB语言相结合的开发环境,设计了基于虚拟仪器技术的彩色图像水印系统。该系统主要用于解决当前网络信息和各种数字媒体的版权保护以及身份鉴定问题。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 数字水印技术的研究背景
• 1.2 数字水印技术的国内外研究现状
• 1.3 数字水印技术研究的主要应用
• 1.4 本文的主要工作
• 第2章 数字水印系统理论
• 2.1 数字水印的基本原理
• 2.1.1 数字水印与信息隐藏
• 2.1.2 数字水印的基本特征
• 2.1.3 数字水印的分类
• 2.2 数字水印的系统模型
• 2.2.1 水印系统模型
• 2.2.2 水印系统常见攻击方式和性能指标
• 2.3 本章小结
• 第3章 人类视觉系统理论
• 3.1 人类视觉系统概述
• 3.2 人眼视觉特性研究
• 3.2.1 对比度灵敏度
• 3.2.2 亮度幅度非线性
• 3.2.3 视觉掩盖
• 3.3 本章小结
• 第4章 假设检验理论
• 4.1 贝叶斯理论的发展简述
• 4.2 贝叶斯决策的原理及方法
• 4.2.1 决策基本原理
• 4.2.2 贝叶斯决策
• 4.3 贝叶斯假设检验
• 4.3.1 决策框架下的假设检验
• 4.3.2 一种基于贝叶斯假设检验的盲水印提取算法
• 4.4 本章小结
• 第5章 基于DWT 域的彩色图像水印方案
• 5.1 DWT 变换理论基础
• 5.1.1 DWT 变换的优势
• 5.1.2 DWT 变换理论
• 5.1.3 图像的小波分解与重构
• 5.2 基于彩色图像的 DWT 域水印方案
• 5.2.1 水印信号的选取
• 5.2.2 颜色空间转换
• 5.2.3 基于HVS 的图像分块
• 5.2.4 基于HVS 的嵌入强度计算
• 5.2.5 水印嵌入流程
• 5.2.6 水印提取流程
• 5.3 评估参数
• 5.4 实验结果和测试攻击
• 5.4.1 水印嵌入实验
• 5.4.2 水印提取实验
• 5.4.3 鲁棒性实验
• 5.5 本章小结
• 第6章 彩色图像数字水印系统的设计与实现
• 6.1 虚拟仪器技术的概述
• 6.1.1 虚拟仪器的基本概念
• 6.1.2 虚拟仪器的构成和优势
• 6.1.3 虚拟仪器的特点
• 6.2 水印系统的实现
• 6.2.1 硬件平台
• 6.2.2 软件平台
• 6.3 系统的设计
• 6.3.1 图像的读入模块
• 6.3.2 图像颜色空间转换模块
• 6.3.3 图像小波分解模块和水印DCT 变换模块
• 6.3.4 分块求方差模块
• 6.3.5 计算嵌入强度模块
• 6.3.6 小波系数融合模块
• 6.3.7 利用假设检验判断的模块
• 6.3.8 水印嵌入模块
• 6.3.9 水印提取模块
• 6.3.10 系统界面的设计
• 6.4 系统功能介绍
• 6.4.1 图像的读入和水印的读入
• 6.4.2 水印的嵌入
• 6.4.3 水印的提取
• 6.4.4 计算PSNR 和相关系数
• 6.4.5 监视MATLAB 节点
• 6.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和获得的科研成果
• 致谢
• 详细摘要