基于整数DCT变换的鲁棒数字图像水印算法研究

基于整数DCT变换的鲁棒数字图像水印算法研究

论文摘要

近年来,随着计算机网络通信技术的日益普及,图像等多媒体信息的交流已达到前所未有的深度和广度,图像数据的交换和传输变成一个相对简单的过程;然而,网络信息的全透明性和易操作性,再加上各种便捷的信号处理操作可以不留痕迹地对多媒体数据进行任意分发拷贝,例如任何人都可以通过网络轻而易举地获得他人的作品并对其进行任意的复制和修改,这些都严重地侵害了作者的合法权益。因此,图像数据的版权保护与真伪鉴别问题,已成为当前迫切需要解决的问题。在当今信息版权保护领域,鲁棒图像数字水印作为解决该问题的技术之一日益为学术界和商业界所关注。本论文致力于研究基于整数DCT变换的鲁棒图像水印算法,做了如下工作:一、阐述了课题意义和研究背景,分析一些相关概念及特性,并综述现有鲁棒数字图像水印技术中的几种经典算法;二、介绍了整数DCT变换的定义、基本性质以及整数DCT变换的一些应用研究,为基于整数DCT变换和SVD分解的鲁棒图像水印算法提供理论基础;三、利用整数DCT变换的特性并结合人眼的视觉特性,讨论了图像整数DCT域中适合水印嵌入的4×4频率块的位置。在此研究基础上,提出一种基于整数DCT变换的鲁棒数字水印算法,分析并讨论了该算法的鲁棒性和安全性。与基于传统DCT变换的鲁棒音频水印算法相比,该算法不仅保持了对常规信号处理操作的强鲁棒性,而且提高了整个系统对恶意攻击的抵抗能力;四、本文在分析了现有基于SVD分解的水印算法基础上,提出了一种基于混沌置乱的结合了整数DCT变换和SVD分解的图像数字水印算法和一种基于整数DCT变换和SVD分解的鲁棒的灰度数字水印算法,实验表明,这两种算法对于目前常见的各种攻击都具有比较强的鲁棒性。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第1章 绪论
  • 1.1 引言
  • 1.2 数字水印的研究现状及应用
  • 1.3 本文研究的主要内容
  • 第2章 数字水印技术综述
  • 2.1 数字水印的基本模型
  • 2.2 数字水印的分类
  • 2.3 数字水印的算法
  • 2.3.1 空间域数字水印
  • 2.3.2 变换域数字水印
  • 2.4 数字水印的攻击
  • 2.5 数字水印的性能指标
  • 第3章 基于整数DCT变换的水印设计方案
  • 3.1 整数DCT变换的定义
  • 3.2 水印的预处理
  • 3.2.1 混沌与混沌序列
  • 3.2.2 基于混沌的置乱技术
  • 3.3 基于整数DCT变换的水印嵌入
  • 3.3.1 水印在4×4频域块中不同位置嵌入对图像块的影响
  • 3.3.2 图像分块的纹理特征
  • 3.4 水印嵌入算法
  • 3.4.1 嵌入容量分析
  • 3.4.2 嵌入步骤
  • 3.5 水印的提取
  • 3.6 实验结果
  • 3.7 结论
  • 第4章 基于整数DCT变换和SVD分解的鲁棒数字水印算法
  • 4.1 奇异值分解—SVD
  • 4.2 现有SVD算法
  • 4.2.1 图像授权问题中的基于和量化的半脆弱数字水印技术
  • 4.2.2 基于SVD的数字图像水印方案
  • 4.2.3 基于DCT变换和SVD分解的灰度数字水印
  • 4.3 基于整数DCT变换和SVD分解的数字水印算法
  • 4.3.1 水印算法流程图
  • 4.3.2 嵌入水印
  • 4.3.3 提取水印
  • 4.4 实验结果
  • 4.4.1 StirMark攻击包
  • 4.4.2 水印的鲁棒性检验
  • 4.5 灰度水印方案
  • 结论
  • 致谢
  • 参考文献
  • 攻读硕士学位期间发表的论文
  • 相关论文文献

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