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基于小波变换和HVS的彩色图像水印算法研究

作　者: 魏雯
导　师: 刘家胜
学　校: 苏州大学
专　业: 电子与通信工程
关键词: 数字水印 离散小波变换 置乱 人类视觉系统 鲁棒性 不可见性
分类号: TP309.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


随着数字技术和因特网的发展,数字媒体已经成为信息交流的主要方式,人们可以轻松地从因特网上获取各种数字作品,然而数字作品的便利性和不安全性是并存的,这使得非法复制、篡改更加便利,如何有效地保护多媒体信息的版权成了信息安全领域一个热点问题。数字水印技术作为数字产品版权保护的有效手段正得到广泛的研究和应用,该技术是将用于标识数字产品作者或者版权拥有者的信息通过某种算法嵌入到原始媒体中,不会影响原始媒体的使用,只是在需要时如出现版权纠纷的情况下,通过提取水印信息判断媒体的所有权。本文研究了用于图像版权保护的小波域数字水印技术。分析了数字水印技术的原理及典型算法,数字图像置乱的原理,讨论了数字水印的攻击方法和性能评估方法。针对当前的研究现状和存在的问题,提出了一种基于离散小波变换及人类视觉系统的数字水印算法。该算法选择在原始图像小波变换的中、低频子带嵌入水印,提高了水印的容量和不可见性。并结合人类视觉系统模型,实现了水印的强鲁棒性。本文对所提出的算法进行了大量的实验及性能分析。实验结果表明,该算法对常见的图像攻击如JPEG压缩、滤波、加噪、剪切等具有较强的鲁棒性,同时也很好的保证了水印的不可见性。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-10
第一章 绪论  10-15
  1.1 数字水印的研究背景和意义  10
  1.2 数字水印的发展史和研究现状  10-12
  1.3 主要应用领域  12-13
  1.4 本文主要工作及结构  13-15
第二章 数字水印的关键技术  15-28
  2.1 数字水印的概念  15
  2.2 数字水印的分类及性能评估  15-20
    2.2.1 数字水印的分类  15-17
    2.2.2 数字水印的性能评估  17-20
  2.3 数字水印的基本原理及系统模型  20-22
    2.3.1 数字水印的基本原理  20-21
    2.3.2 数字水印的系统模型  21-22
  2.4 数字水印典型算法  22-27
    2.4.1 空域数字水印算法  23-24
    2.4.2 变换域数字水印算法  24-26
    2.4.3 压缩域数字水印算法  26-27
    2.4.4 NEC 算法  27
    2.4.5 生理模型算法  27
  2.5 本章小结  27-28
第三章 数字图像信号的置乱  28-32
  3.1 置乱的意义及方法  28-29
  3.2 ARNOLD 变换置乱  29-30
  3.3 图像置乱效果的评定  30-31
  3.4 本章小结  31-32
第四章 小波变换及其在数字水印中的应用  32-42
  4.1 小波变换理论  32-37
    4.1.1 连续小波变换  32-33
    4.1.2 离散小波变换  33-34
    4.1.3 多分辨率分析  34-36
    4.1.4 小波的分解与重构  36-37
  4.2 小波基的选择  37-38
  4.3 小波域水印算法分类  38-41
  4.4 本章小结  41-42
第五章 一种基于DWT 与HVS 的彩色图像数字水印算法  42-57
  5.1 算法设计背景  42-46
    5.1.1 水印的生成和预处理  42-43
    5.1.2 水印嵌入位置选取  43-44
    5.1.3 人类视觉系统  44-45
    5.1.4 rgb 系数设定  45-46
  5.2 算法描述  46-50
    5.2.1 嵌入算法  47-49
    5.2.2 提取算法  49-50
  5.3 仿真实验  50-51
    5.3.1 水印的嵌入实验  50
    5.3.2 水印的提取实验  50-51
  5.4 攻击测试  51-56
    5.4.1 噪声攻击  51-52
    5.4.2 JPEG 压缩攻击  52-53
    5.4.3 剪切攻击  53-54
    5.4.4 旋转攻击  54-55
    5.4.5 锐化及模糊攻击  55-56
    5.4.6 扭曲攻击  56
  5.5 本章小结  56-57
第六章 总结  57-59
  6.1 总结  57
  6.2 展望  57-59
参考文献  59-64
攻读学位期间公开发表的论文  64-65
致谢  65-66

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 一般性问题 > 安全保密 > 加密与解密
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