结合零树的小波域分形水印算法研究

论文摘要

近年来，随着多媒体存储与传输技术的不断进步，特别是Internet技术的盛行，带动了数字媒体应用的迅猛发展。这些技术给人们带来了极大的方便，但随之而来的副作用也十分明显。任何人都可以通过网络轻而易举地得到他人的原始作品，尤其是数字化的作品；甚至有些人不经作者的同意而对原作品任意加以复制、修改，严重地侵害了作者的著作权。因此，如何在网络中实施有效的版权保护和解决信息安全的问题，成为了一个迫在眉睫的研究课题。在这种情况下，一种专门解决互联网上多媒体信息安全的技术——数字水印技术受到学术界的广泛关注，它将水印嵌入到数字化媒体中，然后通过对它的检测（提取）以及对图像的使用情况进行跟踪，从而实现隐藏、传输、存储、版权保护等功能，目前数字水印技术已经成为多媒体版权论证和完整性保护的有效手段。本文以静止图像为研究对象，借鉴了小波域上的水印算法以及分形图像压缩编码理论，创造性地提出了结合零树的小波域分形数字水印算法，该算法在图像多级小波分解的基础上，筛选出真正意义上的非零树，在构造出的匹配树集中，寻找小波非零图像树的最佳和次佳分形匹配树来进行水印的嵌入和提取。正是由于真正意义上的零树这一概念的引入，使得本文提出的算法与已经存在的某些算法有了本质的区别和创新。这一算法它具备了计算简单、复杂度低，实用性强的特点，从而可以期待实现其在不同领域的广泛应用。最后，本文以mat-lab为实验平台，对自拍灰度图像“girl”进行了仿真实验，从随机水印到有意义的文字水印，从水印的嵌入到提取未受到攻击的水印图像中的水印，以至于对水印图像的攻击，到对受到攻击的水印图像中水印的提取，将实验中得到的数据进行分析和对比，证明了该方法在水印的鲁棒性、顽健性、不可见性和安全性等方面是可信赖的，是比较适用的一种水印嵌入提取方法。

论文目录

• 内容摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 国内外数字水印技术的研究动态
• 1.2.1 国外数字水印技术的研究动态
• 1.2.2 国内数字水印技术的研究动态
• 1.3 数字水印技术的发展趋势
• 1.4 本文的算法特点和优势
• 1.5 研究内容及论文结构
• 第2章 数字水印技术
• 2.1 数字水印的基本特征和分类
• 2.1.1 数字水印的基本特征
• 2.1.2 数字水印的分类
• 2.2 数字水印的算法、攻击及性能评价
• 2.2.1 数字水印的算法
• 2.2.2 数字水印的攻击
• 2.2.3 数字水印的性能评价
• 2.3 数字水印技术的基本原理和算法框架
• 2.3.1 数字水印技术的基本原理
• 2.3.2 数字水印的算法框架
• 2.4 数字水印的应用领域
• 2.5 本章小结
• 第3章 小波变换与分形压缩编码
• 3.1 小波变换
• 3.1.1 小波变换概念及性质
• 3.1.2 信号的一维小波变换
• 3.1.3 图像的二维小波变换
• 3.2 分形压缩编码
• 3.2.1 分形理论的产生与发展
• 3.2.2 分形理论
• 3.2.3 分形理论在数字图像中的应用
• 3.3 分形图像压缩、小波变换与数字水印技术
• 3.4 本章小结
• 第4章 方向性小波树与小波零树
• 4.1 方向性小波树
• 4.1.1 小波树
• 4.1.2 方向性小波树
• 4.2 小波零树
• 4.2.1 Shapiro 零树
• 4.2.2 嵌入式小波零树编码（EZW）
• 4.2.3 本文所引用的真正的零树
• 4.3 本章小结
• 第5章 结合零树的小波域分形水印算法
• 5.1 结合零树的小波分形压缩编码与解码
• 5.1.1 小波域的分形仿射变换
• 5.1.2 结合零树的小波分形压缩编码
• 5.1.3 结合零树的小波分形解码
• 5.2 结合零树的小波域分形水印算法
• 5.2.1 水印嵌入方法
• 5.2.2 水印提取（检测）方法
• 5.3 仿真实验
• 5.3.1 伪随机水印序列实验
• 5.3.2 图像水印信号实验
• 5.3.3 实验平台及结果显示
• 5.3.4 实验中的部分程序
• 5.4 本章小结
• 第6章 总结与展望
• 6.1 工作小结
• 6.2 未来工作展望
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间所发表的文章