基于DWT的图像数字水印算法研究

论文摘要

随着计算机通信技术的迅猛发展、信息传播的数字化,数字图像、音乐、视频等数字媒体在网络上的发布、传播和交换越来越频繁。它们给人们生活带来极大便利的同时,由此引发的盗版问题和版权纠纷已成为日益严重的社会问题。这给数字信息的创造者和所有者造成了巨大的经济损失。随着数字信息技术的发展,数字媒体产品的版权保护成为了迫切需要解决的问题。数字水印技术是一种实现版权保护的有效工具,它通过在媒体中嵌入标示版权信息的水印,在发生版权争端时,通过提取水印以证实媒体所有者的所有权。本论文主要对数字图像的水印算法展开了较深入的研究,提出了一种基于离散小波域利用重要小波系数差异的图像数字盲水印算法。在本文的第一章中介绍了图像数字水印的研究意义,国内外应用领域及水印算法的研究现状,从而分析出现阶段图像数字水印技术存在的不足,从而引出本文的研究目的和主要工作。在第二章中介绍了一些数字水印和小波的基础理论知识。在第三章中,在参考和查阅了许多资料和文献,详细分析了嵌入位置的选择等影响水印鲁棒性和不可感知性的具体因素后,根据本文的研究目的,提出了一种基于离散小波域利用重要小波系数差异的图像数字盲水印算法。本文的第四章,在MATLAB环境下,对本文提出的算法进行了一系列的水印攻击实验。实验结果表明,本算法的可嵌入水印容量为585BIT,具有较高的应用价值。本算法能很好的保持水印的不可感知性,14副测试图片在嵌入水印后其PSNR值都在40db以上,而且对包括JEPG压缩攻击、噪声攻击、剪贴攻击、缩放攻击和旋转攻击和滤波攻击在内的数字水印攻击都具有很好的鲁棒性。最后对本文的工作进行了总结并对今后的工作做出了展望。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 研究的目的及意义
• 1.2 数字水印的发展现状
• 1.3 数字水印的应用领域
• 1.4 图像数字水印的算法研究现状
• 1.4.1 空域水印算法
• 1.4.2 变换域水印算法
• 1.5 本文的研究工作概要及内容安排
• 第2章 预备知识
• 2.1 数字水印的理论知识
• 2.1.1 数字水印的特征
• 2.1.2 数字水印的分类
• 2.1.3 数字水印基本理论框架
• 2.1.4 数字水印攻击的分类
• 2.1.5 数字水印评价标准
• 2.2 小波理论知识
• 2.2.1 小波变换
• 2.2.2 连续小波变换
• 2.2.3 离散小波变换
• 2.2.4 多分辨率分析
• 2.3 本章小结
• 第3章 基于DWT 的盲水印算法设计与实现
• 3.1 算法设计目标
• 3.2 算法设计思路
• 3.3 嵌入位置选择
• 3.4 算法的实现
• 3.4.1 水印嵌入过程
• 3.4.2 水印提取过程
• 3.5 本章小结
• 第4章 实验结果分析
• 4.1 实验图片及编程环境
• 4.2 小波基选取实验
• 4.3 算法可嵌入水印容量分析
• 4.4 算法不可感知性实验结果及分析
• 4.5 算法鲁棒性实验结果及分析
• 4.5.1 JEPG 压缩攻击
• 4.5.2 噪声攻击
• 4.5.3 剪贴攻击
• 4.5.4 缩放攻击和旋转攻击
• 4.5.5 滤波攻击
• 4.5.6 本文算法与其他方法鲁棒性比较
• 4.6 本章小结
• 第5章 总结与展望
• 5.1 论文工作总结与创新
• 5.2 论文工作展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录A 攻读学位期间参与的科研项目及获奖情况