基于图像内容的半易损水印技术的研究

论文摘要

随着多媒体技术和计算机网络的迅速发展,越来越多的数字信息产品通过网络广泛传播。在给人们带来便利的同时,由此而引发的非法拷贝和恶意篡改等侵权行为也引起了人们的关注。在这一背景下,数字水印技术在多媒体,尤其是图像的内容认证中得到了广泛的应用,也引起了人们越来越多的重视。数字水印按照它的特性可以分为鲁棒性水印和易损性水印两种,两种水印都有其优缺点。本文综合了两种水印的优点,重点研究了介于两者之间的半易损水印技术。本文首先介绍了数字水印的国内外发展现状,接着讲述了数字水印的基本原理和相关的理论知识,然后分析了几种基于图像内容的数字水印的算法,阐述了课题中要用到的如小波变换,HVS人类视觉系统,半易损水印技术等方面的理论基础知识。最后参考和综合了多方面的研究资料,研究了一种基于图像内容的半易损水印算法。该算法将原始图象进行小波变换,将其变换后的小波近似系数用伪随机序列进行调制从而生成基于图象内容的水印信号。小波变换具有良好的空频特性,而且能够很好地匹配人类视觉系统,同时也与新的JPEG2000标准相兼容。论文在完成水印的嵌入之后对它的抗攻击性进行检测,讲述了如何确定篡改区域和篡改类型的半易损水印的方法。通过仿真试验证明,该算法具有好的鲁棒性和识别被篡改区域的能力。

论文目录

• 目录
• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究背景及意义
• 1.2 数字水印的发展现状
• 1.3 数字水印的概念和分类
• 1.3.1 数字水印的概念
• 1.3.2 数字水印的分类
• 1.4 数字水印的应用领域
• 1.5 数字水印的特性
• 1.6 本文的结构及主要工作
• 第二章 数字水印技术
• 2.1 数字水印模型
• 2.1.1 一般模型
• 2.1.2 通信模型
• 2.1.3 数字水印评估方法
• 2.2 数字水印算法
• 2.2.1 空间域数字水印
• 2.2.2 变换域数字水印
• 2.3 数字水印的攻击方法及策略
• 2.3.1 几何攻击
• 2.3.2 简单攻击
• 2.3.3 消去攻击
• 2.3.4 混淆攻击
• 2.4 本章小结
• 第三章 基于图像内容的半易损数字水印
• 3.1 基于图像内容的水印算法
• 3.1.1 概述
• 3.1.2 基于纹理的数字水印算法
• 3.1.3 基于特征点的数字水印算法
• 3.1.4 基于边缘的数字水印算法
• 3.1.5 基于感兴趣的区域的数字水印算法
• 3.2 半易损数字水印
• 3.2.1 半易损数字水印的定义
• 3.2.2 半易损数字水印的特点
• 3.2.3 半易损数字水印的原理及算法研究
• 3.3 小波分析理论
• 3.3.1 小波变换的基本原理
• 3.3.2 小波变换在数字图像水印算法中的应用
• 3.4 HVS人类视觉系统
• 3.5 本章小结
• 第四章 算法的设计与实现
• 4.1 水印信号的生成
• 4.2 水印嵌入算法
• 4.3 水印提取算法
• 4.4 水印篡改分析
• 4.5 试验结果及性能分析
• 4.5.1 直接嵌入与提取实验
• 4.5.2 加入噪声,滤波干扰的鲁棒性实验
• 4.5.3 对JPEG图像压缩的稳健性实验
• 4.5.4 图像的剪切实验
• 4.5.5 图像的篡改实验
• 4.6 本章小结
• 第五章 结论与展望
• 5.1 总结
• 5.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录