基于通信系统模型的多水印嵌入技术研究

论文摘要

多水印嵌入技术是在数字水印技术发展过程中产生的用以解决多版权保护问题的新技术。它不仅能够提高水印的鲁棒性,还能够提高水印作品的嵌入容量。是一种更加安全,高效,实用性更强的水印嵌入技术。本论文对多水印嵌入技术的基本理论进行了简要的介绍,并阐述了多水印嵌入技术较单水印嵌入技术的优势和其未来的发展趋势,是一种更符合实际应用需求的水印嵌入技术。通过对大量文献资料的研读,本文提出并实现了一种基于Arnold变换和纠错编码的DWT域彩色图像双水印算法。首先把RGB彩色图像转换为YIQ空间模型图像,并对提取的亮度分量Y进行离散小波变换;利用Arnold变换和纠错编码分别对两类水印进行了预处理,而后将它们作为水印以不同的方式嵌入到小波变换系数中;且实现了水印的盲提取。理论分析和实验仿真表明该算法对常见的水印攻击表现出了较强的鲁棒性。论文的创新性主要体现在三个方面:1对不同的水印进行了不同的预处理,从水印前端的处理角度提高算法的鲁棒性。对水印一进行了置乱处理,扰乱了原始图像之间的相关性,使水印一在抗击剪裁攻击时表现出了极强的鲁棒性;对水印二应用了扩频技术和纠错编码技术,使水印在抗噪方面表现出了可观的鲁棒性,从而达到增强水印整体鲁棒性的目的。2采用了有别于常用的相加,相乘,及指数嵌入规则。并用不同的嵌入算法实现了双水印的嵌入。前者是基于小波系数之间的关系来嵌入水印,后者是基于小波系数的均值来嵌入水印。不同的嵌入方法提高了整个水印算法的安全性。3对嵌入的水印根据其各自特点,进行了盲提取和检测,即在无需原始图像的情况下,即可提取和检测到水印。双水印算法的好处在于只要其中的任何一个水印能被检测或提取出来,该算法就是有效的。因此该方法具有更为广泛的应用前景。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 1.1 课题的来源及意义
• 1.2 数字水印技术的国内外研究现状
• 1.2.1 空间域的数字水印算法
• 1.2.2 变换域的数字水印算法
• 1.2.3 多水印嵌入算法
• 1.3 本文的主要研究内容及章节安排
• 第二章 多水印嵌入技术的基本原理
• 2.1 多水印嵌入技术的基本概念及特性
• 2.1.1 多水印嵌入技术的基本概念
• 2.1.2 多水印嵌入技术的特性
• 2.2 多水印嵌入技术与单水印嵌入技术的比较
• 2.3 多水印嵌入技术的基本方法
• 2.3.1 基于区域划分法的多水印嵌入技术
• 2.3.2 基于正交法的多水印嵌入技术
• 2.4 多水印嵌入技术的评价标准
• 2.4.1 主观评价标准
• 2.4.2 客观评测标准
• 第三章 本文所用到的相关理论基础
• 3.1 小波变换理论
• 3.1.1 小波分析的意义
• 3.1.2 小波变换的定义及性质
• 3.1.3 小波变换在图像中的应用
• 3.2 扩频通信技术及其在水印中的应用
• 3.2.1 扩频通信及其原理
• 3.2.2 扩频技术在数字水印中的应用
• 3.3 置乱技术及其在数字水印中的应用
• 3.3.1 置乱技术
• 3.3.2 置乱技术在数字水印中的应用
• 3.3.3 Arnold 置乱技术在数字水印算法中的应用
• 3.4 数字水印的通信模型
• 3.4.1 一般的通信系统模型
• 3.4.2 基于通信模型的数字水印模型
• 第四章 利用Arnold 变换和纠错编码实现的彩色图像双水印算法
• 4.1 双水印的嵌入过程
• 4.1.1 水印信息的前端处理
• 4.2 双水印的嵌入算法
• 4.3 双水印的提取算法
• 4.4 水印作品的评测标准和水印的检测标准
• 4.5 实验仿真及结果分析
• 4.5.1 双水印的嵌入和提取实验
• 4.5.2 不同小波基的选取实验
• 4.5.3 水印算法的攻击实验
• 4.5.4 stirmark水印测试实验
• 第五章 结语
• 5.1 总结
• 5.2 展望
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢