基于多尺度技术的数字图像水印算法研究

论文摘要

数字水印是保护知识产权的一种新技术,它通过在数字产品中嵌入版权信息—水印来证实该作品的所有权,被嵌入的信息通常是不可见或不可察觉的,但通过检测器可以提取出水印或者判定水印是否存在,该技术近年来已成为多媒体信息安全研究领域的一个热点问题。本文着重对图像数字水印算法进行研究,主要工作如下:1.对混沌和置乱这两种技术进行了研究,并给出了混沌和置乱在计算机上的模拟结果。2.利用人类视觉特性设计并实现了一种基于DWT的数字水印算法,该算法先将原始图像进行了三级离散小波分解,然后将水印图像进行置乱变换,将置乱变换后的水印图像嵌入到三级离散小波变换后的低频系数中,然后重构出加水印图像。将加水印图像进行三级离散小波分解,得到低频系数,然后通过一定的方法提取出水印图像,最后将提取出的水印图像进行反置乱变换得到原始水印图像。3.研究一种基于离散平稳小波的数字水印算法,该算法对原始图像进行平离散稳小波变换。对水印图像进行了置乱变换,然后对置乱变换后的水印图像进行混沌加密,然后将水印信息嵌入到相应离散平稳小波变换后的低频系数中,然后重构出加水印图像。将加水印图像进行离散平稳小波变换,得到低频系数,然后通过一定的方法提取出水印图像,最后将提取出的水印图像进行混沌解密、Arnold反置乱变换得到原始水印图像。4.提出了一种基于曲波的数字水印算法,该算法先对原始图像进行3尺度曲波变换,得到粗尺度系数矩阵,通过遗传算法寻找最优嵌入位置,将水印图像嵌入到粗尺度系数矩阵中,然后重构出加水印图像。水印提取过程,根据遗传算法中保存的染色体,通过计算得到水印图像的灰度矩阵。对上述三种数字水印算法分别进行攻击性鲁棒测试,实验结果表明,所给出的三种方法对压缩、旋转、剪切、滤波、锐化和噪声等攻击有较好的鲁棒性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1.本文研究的背景
• 1.2.本文研究的意义
• 1.3.数字水印技术的主要应用领域
• 1.4.数字水印技术的现状
• 1.5.本文的主要工作及内容安排
• 第二章 数字水印技术
• 2.1.数字水印技术概述
• 2.1.1.数字水印的概念
• 2.1.2.数字水印的基本框架
• 2.1.3.数字水印的特点
• 2.1.4.数字水印的分类
• 2.2.典型的数字水印算法
• 2.3.常见的攻击方法
• 2.4.水印的验证
• 2.5.本章小结
• 第三章 混沌与置乱
• 3.1.混沌理论发展概述
• 3.1.1.混沌系统的定义
• 3.1.2.常见的混沌映射及其混沌序列
• 3.1.3.二值混沌序列
• 3.2.置乱
• 3.2.1.Arnold变换
• 3.2.2.Arnold变换基本原理
• 3.2.3.Arnold变换特点
• 3.3.本章小结
• 第四章 基于离散小波变换的数字水印算法研究
• 4.1.小波变换的发展概述
• 4.2.小波变换的分类
• 4.2.1.连续小波变换
• 4.2.2.离散小波变换（DWT）
• 4.3.Mallat算法
• 4.4.DWT和混沌技术在数字图像水印中的应用研究
• 4.5.水印嵌入位置的选择
• 4.6.水印的嵌入、提取与评价
• 4.6.1.水印的嵌入算法
• 4.6.2.水印提取过程
• 4.6.3.实验结果
• 4.6.4.水印的鲁棒性测试
• 4.7.本章小结
• 第五章 离散平稳小波域数字水印算法研究
• 5.1.离散平稳小波变换
• 5.2.离散平稳小波变换的多分辨率分析
• 5.3.水印的嵌入、提取与评价
• 5.3.1.水印嵌入过程
• 5.3.2.水印提取过程
• 5.4.实验结果
• 5.5.水印的鲁棒性
• 5.6.本章小结
• 第六章 曲波域数字水印算法研究
• 6.1.引言
• 6.2.Curvelet变换及其实现
• 6.2.1.Curvelet变换的基本理论
• 6.2.2.Curvelet算法实现
• 6.3.水印嵌入与提取方案
• 6.3.1.遗传算法（GA）
• 6.3.2.实验结果
• 6.4.水印算法的鲁棒性测试
• 6.5.本章小结
• 第七章 全文总结
• 7.1.本文的主要工作
• 7.2.三种水印算法以及和DCT算法的比较和分析
• 7.3.进一步的工作
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文