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基于数字水印的JPEG图像传输信道质量评估技术研究

作　者: 左桂平
导　师: 王宏霞
学　校: 西南交通大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 数字水印信道质量评估图像通信重启动标志 JPEG编/解码
分类号: TP309.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 15次
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内容摘要

随着计算机以及多媒体技术的飞跃发展,更多的研究人员投入到了数字水印技术的研究中,使得它也得以迅速地发展,与此同时,数字水印的应用范围也得到了进一步地扩展,而不再限于当初的版权保护方面,这一技术越来越影响着我们的日常生活。考虑到JPEG标准是为低误码率的有线信道而设计,在高误码率信道下传输是比较困难。本文在分析JPEG标准规定的可选重启动标志位对解码图像质量影响的基础上,采用重启动标志位来进行编码,把8个重启动标志位循环插入到JPEG比特码流中,可以很好地解决因误码所导致的解码错误和解码同步失真问题,并通过实验验证了有效性。针对现有文献利用数字水印评估通信信道质量主要是以视频序列为载体,而实际应用中用户传输图像又是很普遍的,基于此原因,本文提出了一种利用数字水印技术评估JPEG图像传输信道质量的方法。基于JPEG分块DCT变换的特性,利用量化后交流非0系数个数的奇偶性来设计一种水印算法,并分析了水印嵌入对图像质量以及编码比特流长度的影响。嵌入了水印后编码的比特流通过模拟噪声信道传输,在接收端,根据解码图像时检测的错误,以及解码后所提取的水印与原始水印的对比,使用本文定义的索引因子Q来估计传输信道的质量情况。基于数字水印技术的信道质量评估,水印数据并不影响载体图像的质量,而且还不会因为引入了水印数据而额外增加通信的数据量,属于一种无参量的客观评估方法。实验结果表明,可以通过本文所定义的索引因子Q值反映出信道的质量情况,索引因子随着信道误码率的增加而增加,不受实验中所选图像的尺寸、图像的内容、图像的纹理特征的影响。通过本文所提的方案能够解决单个图像通信的信道质量评估问题,给运营商和用户提供了一个合理收费付费的参考。

全文目录

摘要  6-7
Abstract  7-11
第1章绪论  11-18
  1.1 研究背景与意义  11-12
  1.2 数字水印评估信道质量国内外研究现状分析  12-15
  1.3 多媒体通信相关知识介绍  15-16
  1.4 本文主要工作及章节安排  16-18
    1.4.1 主要工作  16-17
    1.4.2 章节安排  17-18
第2章数字水印基础知识概述  18-27
  2.1 数字水印基本概念  18
  2.2 数字水印特点  18-19
  2.3 数字水印分类  19-21
  2.4 基于通信系统的数字水印模型  21-23
  2.5 数字水印主要应用  23-26
  2.6 本章小结  26-27
第3章 JPEG编解码分析实现及一种水印算法的设计  27-41
  3.1 JPEG标准简介  27-28
  3.2 JPEG编码及实现  28-35
    3.2.1 预处理  28-29
    3.2.2 DCT变换  29-30
    3.2.3 量化  30-31
    3.2.4 熵编码  31-35
  3.3 JPEG解码及实现  35-36
    3.3.1 熵解码  35-36
    3.3.2 图像重构  36
  3.4 重启动标志位对解码图像质量影响分析  36-37
  3.5 一种水印算法的设计  37-40
    3.5.1 水印算法思想  37-39
    3.5.2 水印算法实验分析  39-40
  3.6 本章小结  40-41
第4章水印评估JPEG图像通信的信道质量  41-52
  4.1 水印嵌入及编码传输  41-43
    4.1.1 水印嵌入  41-42
    4.1.2 编码传输  42-43
  4.2 解码及水印评估信道质量  43-45
  4.3 实验结果  45-51
  4.4 本章小结  51-52
总结与展望  52-54
致谢  54-55
参考文献  55-59
攻读硕士学位期间发表的论文  59

基于数字水印的JPEG图像传输信道质量评估技术研究

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