数字半色调水印算法研究

论文摘要

数字水印概念提出十几年来,在版权保护、盗版跟踪、拷贝控制以及图像认证等诸多方面都得到了广泛重视,也吸引了越来越多的学者投入对它的研究。本文研究了应用于半色调印刷品中的数字水印技术。针对半色调印刷品中信息隐藏的现状,本文首先讨论了打印/扫描过程对图像的影响,分析了在此过程中可能出现的信息丢失和信息失真,提出了避免和补偿信息丢失与失真的具体办法。其次提出了两种基于印刷品的信息隐藏方法,两种方法均以离散余弦变换为基础,应用常用的置乱算法(数字图像置乱利用一种可逆变换将原始图像变换成一个杂乱无章的新图像,它通常作为图像信息安全与隐藏的基础性工作)在灰度图像中嵌入水印信号,在以较高的分辨率输出载体图像后,以同样的分辨率扫描载体图像,然后用Photoshop软件对扫描得到的图像作几何旋转、恢复原始大小等校正处理,最后提取出嵌入的水印信号。实验表明,这两种方法都能够提取出效果较好的嵌入图。本文提出的算法可以用于半色调印刷品的商标防伪和版权保护。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究意义及研究状况
• 1.1.1 半色调数字水印的研究意义
• 1.1.2 半色调数字水印的研究现状
• 1.2 本论文的工作和结构安排
• 第二章 半色调和数字水印技术基础
• 2.1 半色调技术基础
• 2.1.1 中值阈值
• 2.1.2 有序抖动
• 2.1.3 直接折半查找法
• 2.1.4 误差扩散
• 2.1.5 半色调方法的性能评价
• 2.2 数字水印技术基础
• 2.2.1 数字水印技术的基本原理
• 2.2.2 数字水印的基本特征
• 2.2.3 数字水印的分类
• 2.2.4 数字水印技术的典型算法
• 2.2.5 数字水印技术的攻击类型
• 2.2.6 数字水印技术存在的问题
• 第三章 数字图像的置乱
• 3.1 图像置乱的原理
• 3.2 置乱变换技术
• 3.2.1 采样置乱变换的特点
• 3.2.2 生命游戏型图像置乱变换的特点
• 3.2.3 Fibonacci 变换
• 3.2.4 Arnold 变换
• 3.3 置乱技术对信息隐藏学的意义
• 第四章 基于DCT 域的半色调印刷品数字水印算法
• 4.1 打印和扫描对图像的影响
• 4.1.1 打印过程对图像的影响
• 4.1.2 扫描对图像的影响
• 4.2 打印扫描过程中产生的图像失真分析
• 4.2.1 空域失真分析
• 4.2.2 频域失真分析
• 4.3 基于DCT 域数据均值关系的半色调印刷水印
• 4.3.1 离散余弦变换变换基础
• 4.3.2 数据均值
• 4.3.3 水印的嵌入与提取
• 4.3.4 实验结果与分析
• 4.4 基于DCT 域数据正负号数量关系的半色调印刷水印
• 4.4.1 数据的正负分类
• 4.4.2 水印的嵌入与提取
• 4.4.3 试验结果与分析
• 第五章 总结和展望
• 5.1 总结
• 5.2 未来的工作
• 致谢
• 参考文献
• 附录：作者在攻读硕士学位期间发表的论文