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数字图像水印技术研究

作　者: 廖海泳
导　师: 叶瑞松
学　校: 汕头大学
专　业: 应用数学
关键词: 数字水印视频水印迭代函数系统码空间相似性
分类号: TP309
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 151次
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内容摘要

计算机科学，网络通讯技术及多媒体应用的快速发展，使得各种多媒体，如数字音频、数字图像数字视频、电子书等得到广泛应用。这些数字化产品给人们的生活和工作带来了极大的便利和乐趣，然而，由于这些数字化产品很容易被复制、编辑、并通过网络或其它途径传播和公开，导致创作者的辛勤劳动得不到法律保护，合法权益受到了严重的损害。为此，人们考虑在数字化产品隐藏一些信息标识其作品身份，进行版权保护。数字水印技术就是在这种情况下应运而生，且被认为是解决这一问题的有力工具。数字水印应用涉及范围广泛，种类繁多，本文分别在图像置乱、彩色图像水印、及视频水印三个方面做了部分研究工作。本文工作之一是把伴随于迭代函数系统(IFS)的码空间方法应用到数字图像的置乱。对于同一幅图像，采用两种不同的编码规则进行像素地址编码，然后借助这两个不同的点地址编码方式实现图像信息的置乱，该方法只需一次变换就能达到很好的置乱效果，具有一定的实践应用价值。目前，大部分水印算法都利用DFT、DCT、DWT这三种重要工具对图像进行分解，然后选择不同频段嵌入水印信息。图像的低频部分集中了图像的大部分能量，在低频部分嵌入水印信息具有较好的稳健性，但是嵌入的水印信息相当有限，只允许较弱的嵌入强度；而图像的高频部分具有丰富的纹理和边缘信息，可以嵌入较高强度的水印信息，但是高频信息比较脆弱，受到某些攻击后(特别是数据压缩)就难以提取出水印信息。利用图像的相似性(相似的图像具有相似的频率分布特征)，本文提出了一种基于图像块相似性的水印空域嵌入方法，使得水印图像块按与宿主图像块的相似程度嵌入到最佳的位置，达到了较好的隐蔽效果和较强的稳健性。实验结果表明使用该算法嵌入的水印能够有效抵抗图像裁剪、添加噪音、JPEG有损数据压缩、图像模糊、锐化、图像旋转、缩扩等常见攻击，具有较强的鲁棒性，同时该方法还存在发展的空间。本文工作之三，尝试将数字图像中的水印处理技术扩展到视频水印。使用盲水印算法在解压后的视频数据嵌入水印，使得水印信息与视频原始数据紧密结合，提取水印可通过视频文件的播放，屏幕截图截取视频数据中的某一帧进行水印检测，无需对源视频文件进行解码，实现了盲水印技术。该方法具有一定的稳健性，具有检测简单快捷的特点，然而还存在着改进的地方，如嵌入算法不够简洁快速，水印的稳健性还有待进一步提高。

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