小波域数字认证水印算法研究

论文摘要

数字认证水印技术是数字水印技术的一个重要研究方向,它在帮助保持和验证数字图像等多媒体的内容方面具有重要的价值。本文首先给出了数字水印的概念和应用领域。介绍了用于内容认证的数字水印技术的基本概念,基本特征,分析了它所面临的主要攻击手段,并着重总结归纳了认证水印目前的主要算法。同时介绍了小波分析理论的基础知识,以及它在数字图像处理和数字水印技术中的应用。在此基础上本文提出了三种小波变换域数字图像认证水印算法。第一种算法针对灰度图像设计,通过提取图像的特征信息作为水印信号,利用低维混沌系统,采用块平均量化的方法,在小波域实现水印的嵌入。第二种算法针对彩色图像设计,将有意义的水印图像嵌入到彩色图像的小波域中;利用时空混沌对算法进行保护,大大提高了水印系统的安全性;基于奇异值分解的水印嵌入策略则使算法获得了良好的图像质量和半脆弱性。在第二种算法的基础上,进一步提出了一种改进的基于奇异值分解的小波域彩色图像半脆弱水印算法,通过颜色模型的空间变换和对亮度信息的线性变换处理,解决了水印嵌入时存在的图像亮度发生变化的问题。所提出的认证水印算法,均提供了增强算法安全性的措施,并对此做了详细的分析论证。实验结果表明,上述提出的算法是有效可行的。文章最后,对认证水印的未来研究方向和发展前景做了分析和总结。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 数字水印技术概述
• 1.1.1 数字水印的概念
• 1.1.2 数字水印系统的基本框架
• 1.1.3 数字水印的分类
• 1.1.4 数字水印的算法简述
• 1.1.5 数字水印的主要应用领域
• 1.2 本课题研究的主要内容
• 1.3 本文的章节安排
• 第二章 用于图像内容认证的数字水印技术
• 2.1 认证水印技术简介
• 2.1.1 认证水印的基本概念
• 2.1.2 认证水印的基本特征
• 2.1.3 认证水印面临的攻击手段
• 2.2 认证水印的算法综述
• 2.3 认证水印的研究趋势
• 第三章 基于小波变换的数字图像水印技术
• 3.1 小波分析理论
• 3.1.1 小波变换的基本概念
• 3.1.2 信号的小波分解
• 3.1.3 图像的二维正交小波分解
• 3.1.4 小波变换在图像处理中的应用
• 3.2 小波域数字认证水印算法
• 3.2.1 小波域数字图像认证水印算法
• 3.2.2 小波变换在数字水印技术中的应用前景
• 第四章 基于一维混沌的小波域灰度图像认证水印算法
• 4.1 引论
• 4.1.1 水印信号的设计和产生
• 4.1.2 混沌在数字水印技术中的应用
• 4.2 基于一维混沌的小波域半脆弱水印算法
• 4.2.1 logistic 映射
• 4.2.2 水印的产生
• 4.2.3 水印的嵌入
• 4.2.4 水印的提取和检测
• 4.3 实验结果与分析
• 4.3.1 保真度
• 4.3.2 半脆弱性
• 4.3.3 安全性分析
• 4.4 总结
• 第五章 基于二维混沌的小波域彩色图像认证水印算法
• 5.1 引论
• 5.1.1 奇异值分解及其应用
• 5.1.2 时空混沌及其应用
• 5.2 基于时空混沌的彩色图像半脆弱水印算法
• 5.2.1 水印的加密
• 5.2.2 水印的嵌入
• 5.2.3 水印的提取和检测
• 5.3 实验结果与分析
• 5.3.1 保真度
• 5.3.2 半脆弱性
• 5.3.3 安全性分析
• 5.4 一种改进的基于 SVD 的彩色图像半脆弱水印算法
• 5.4.1 引论
• 5.4.2 水印的嵌入和提取
• 5.4.3 实验结果与分析
• 5.5 总结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 本文工作总结
• 6.2 未来研究方向
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文