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基于小波变换的彩色图像数字水印算法研究

作　者: 陈艳丽
导　师: 杨高波；申亚宁
学　校: 湖南大学
专　业: 计算机技术
关键词: 数字水印技术混沌映射感兴趣区域彩色图像 DWT系数关系
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

数字水印技术是一种对在网络上传播多媒体产品进行版权保护的有效手段。它通过在数字作品的原始数据中嵌入一些重要的信息,不仅能保护版权问题,而且还能验证内容的完整性,是多媒体信息安全研究领域的研究热点。本文研究了用于图像版权保护的小波域数字水印技术。在简要介绍数字水印技术的基础上,针对目前彩色图像数字水印存在的问题,提出了两种基于小波域的数字水印算法。第一,提出了一种基于感兴趣区域和混沌映射的多通道彩色数字图像水印算法。它利用一维混沌算法对初值的敏感性和非周期性来对水印图像进行加密。通过对图像进行小波变换和分析,在考虑人类视觉特性(HVS)的基础上,实现了在彩色图像的多个通道嵌入水印。仿真实验结果表明,该算法对常用的攻击,如JPEG压缩、加噪、剪切和滤波等攻击具有较好的鲁棒性。第二,提出了一种基于离散小波变换(DWT)系数关系的彩色图像数字水印算法。图像经过三级小波变换后,低频系数代表了图像本身的大部分能量。水印预处理时,混沌系统的初值由低频系数求得,从而实现了将生成混沌序列和图像内容本身绑定,并用混沌序列对水印图像进行置乱,可提高水印的安全性。水印的嵌入则是通过利用小波分解后低频子带和高频子带之间存在的位置和能量关系进行的。仿真实验结果表明,该算法有较强的鲁棒性和较好的不可见性,并可实现水印的盲提取。本文实现的两种算法,都达到了预期的目标,对于实现彩色图像的版权保护具有一定的借鉴作用。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
插图索引  9-10
附表索引  10-11
第1章绪论  11-19
  1.1 课题的研究背景和意义  11-12
  1.2 数字水印的研究现状  12-13
  1.3 数字水印的研究背景  13-15
  1.4 数字水印研究目前存在的问题  15-17
  1.5 论文的主要研究工作  17
  1.6 论文的组织结构  17-19
第2章数字水印技术和小波变换  19-31
  2.1 数字水印的基本框架  19
  2.2 水印的提取  19-20
  2.3 数字水印的特点  20-21
  2.4 数字水印的分类  21-22
  2.5 数字水印算法  22-25
  2.6 数字水印的攻击  25-26
  2.7 数字水印的应用领域  26-27
  2.8 离散小波变换  27-30
  2.9 小结  30-31
第3章基于感兴趣区域的彩色图像数字水印算法  31-41
  3.1 理论基础  32-33
    3.1.1 混沌动力系统  32
    3.1.2 小波的分解  32-33
  3.2 水印嵌入的算法  33-35
    3.2.1 水印的预处理  33
    3.2.2 小波域中ROI的确定  33-35
  3.3 水印算法的实现  35-36
    3.3.1 水印的嵌入  35-36
  3.4 水印的检测  36
  3.5 实验的结果  36-39
    3.5.1 不可见性  37-38
    3.5.2 抗攻击能力测试  38-39
  3.6 小结  39-41
第4章基于DWT系数关系的彩色图像数字水印算法  41-48
  4.1 小波零树  41-42
  4.2 数字水印嵌入算法过程  42-43
  4.3 原彩色图像空间的转换  43
  4.4 图像的小波变换  43
  4.5 Logistic混沌系统初值的确定  43-44
  4.6 水印的产生  44
  4.7 水印的嵌入步骤  44-45
  4.8 水印的提取  45
  4.9 实验及结果分析  45-47
  4.10 小结  47-48
结论  48-50
参考文献  50-53
致谢  53-54
附录A 攻读学位期间所发表的学术论文及参与的科研课题  54

基于小波变换的彩色图像数字水印算法研究

内容摘要

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