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基于小波变换和奇异值分解的水印算法的分析与研究

作　者: 包攀
导　师: 曹伯燕; 刘伟
学　校: 西安电子科技大学
专　业: 计算机技术
关键词: 数字水印离散小波变换奇异值分解
分类号: TP309.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 53次
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内容摘要

如今，单靠传统加密技术，已经不能适应对数字化产品的版权保护，作为对加密技术的补充，信息隐藏技术受到越来越多的关注，其中数字水印更是研究及应用的热点。数字水印分为空域和变换域水印，由于空域水印是直接将水印放于载体灰度值的不重要位上，鲁棒性相当有限，且不适用于大幅面图像。本文研究主要针对扫描仪扫描出来的大幅面图像，于是采用小波变换作为图像的变换方法，基于变换域的思想实现一个数字水印系统。离散小波变换有很好的时-频局部特性，将图像的主要能量集中于低频分量中，并与人类感知系统相适应，且兼容JPEG2000压缩标准。然而，小波变换的几何抗性较差，为克服这个缺点，本文将载体和水印的奇异值作为水印系统的主体，因为图像矩阵的奇异值面对几何失真具有不变性。同时，为了保证水印信息的安全性，本文对水印图像做了Arnold置乱以及混沌加密，消除图像像素点灰度值的空间相关性。为进一步提高水印系统抗几何攻击的能力，针对旋转攻击，本文利用图像归一化处理，确定图像的旋转角度；针对剪切攻击，本文将图像的低频分量分为4×4的块，再做奇异值上的水印嵌入。本文通过对算法的实验分析，证明该算法嵌入的水印具有一定的隐藏性，并对有意无意的图像处理操作具有较好的鲁棒性，且对大幅面的扫描图像同样适用。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
第一章绪论  7-11
  1.1 数字水印的研究背景  7-8
  1.2 数字水印的发展及现状  8-9
  1.3 论题来源  9
  1.4 论文的组织结构  9-11
第二章数字水印技术概述  11-23
  2.1 数字水印技术的概念  11
  2.2 数字水印的特点  11-17
    2.2.1 数字水印特点概述  11-12
    2.2.2 数字水印特点间的关系  12-13
    2.2.3 数字水印系统的性能评价  13-17
  2.3 数字水印的工作模型  17-19
    2.3.1 数字水印的嵌入  17-18
    2.3.2 水印的提取  18-19
  2.4 数字水印的分类  19-21
  2.5 对数字水印的攻击  21-22
  2.6 本章小结  22-23
第三章数字水印的技术调研  23-43
  3.1 Arnold 置乱  23-24
  3.2 混沌加密  24-27
  3.3 奇异值分解原理  27-30
    3.3.1 奇异值分解定义  27-28
    3.3.2 奇异值的性质  28-30
  3.4 图像归一化  30-31
  3.5 典型的水印算法  31-40
    3.5.1 典型的时空域算法  31-33
    3.5.2 典型的变换域算法  33-40
  3.6 典型的小波基  40-42
    3.6.1 小波基的性质  40-41
    3.6.2 常见小波  41-42
  3.7 本章小结  42-43
第四章基于小波变换和奇异值的数字水印实现  43-65
  4.1 基于 DWT-SVD 数字水印的基本框架  43-45
    4.1.1 对原始水印图像的处理  43-44
    4.1.2 小波基的选择  44-45
    4.1.3 水印嵌入准则选择  45
  4.2 基于小波变换和奇异值的数字水印的算法  45-49
    4.2.1 水印嵌入过程  46-47
    4.2.2 水印提取过程  47-49
  4.3 水印模块的实现  49-50
    4.3.1 水印嵌入界面设计  49-50
    4.3.2 水印提取界面设计  50
  4.4 实验与分析  50-58
    4.4.1 实验对象  50-51
    4.4.2 对于实验结果的分析  51-58
  4.5 大幅面图片水印嵌入实验  58-63
    4.5.1 扫描仪界面  58-59
    4.5.2 应用实践  59-63
  4.6 本章小结  63-65
第五章总结与展望  65-67
致谢  67-69
参考文献  69-71

基于小波变换和奇异值分解的水印算法的分析与研究

内容摘要

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