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基于小波变换的数字图像水印算法研究

作　者: 刘涛
导　师: 石智
学　校: 西安建筑科技大学
专　业: 应用数学
关键词: 小波变换数字水印 Arnold变换 Logistic混沌映射
分类号: TP309.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

伴随着计算机网络的飞速发展和多媒体技术的广泛应用,数字媒体信息如音频、图像、视频等的交流达到了前所未有的深度和广度,随之而来的是网上传播的数字信息面临着诸多挑战-各种修改、复制和窃取等等,数字信息的安全性和版权保护越来越得到人们的重视.在这样的背景下,数字水印技术作为一种有效的多媒体信息安全的保护手段诞生了,它为保护多媒体信息的版权及信息的合法使用提供了一种新的解决思路.小波分析作为一种强有力的时频分析技术.通过母小波伸缩平移对函数(信号)逐步进行多尺度细化,最终达到高频处时间细分,低频处频率细分,从而聚焦到信号的任意细节.基于小波变换的数字水印算法,已经成为当前数字水印的研究热点和最重要的研究方向.本文研究基于小波变换的图像数字水印算法,并得出一系列结果.首先简述小波分析的发展、小波分析基本理论,其中包括小波变换、多分辨分析研究、常用小波函数、数字图像的小波分解与重构.并且对数字图像水印的理论基础知识、性能评价标准和一些经典的数字水印算法作了概括.其次研究基于小波变换的数字图像水印算法,结合Arnold变换与Logistic混沌映射对数字水印进行混合置乱,分别研究基于Haar小波与Daubechies小波的数字水印算法.通过攻击性测试,完成对整个水印系统的不可见性以及鲁棒性的检测,并得出相关结论.

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
1. 绪论  8-14
  1.1 小波分析简介  8-9
  1.2 数字水印概述  9-12
    1.2.1 数字水印基本概念及基本特征  9-11
    1.2.2 国内外研究现状  11-12
  1.3 本文内容  12-14
    1.3.1 研究实施方案  12-13
    1.3.2 本文的组织结构  13-14
2. 小波分析基本理论  14-28
  2.1 从傅里叶分析到小波分析  14-15
    2.1.1 傅里叶变换  14
    2.1.2 Gabor(窗口傅里叶)变换  14-15
    2.1.3 小波变换  15
  2.2 连续小波变换  15-17
  2.3 多分辨分析理论  17-21
  2.4 常用小波函数介绍  21-24
  2.5 数字图像的小波分解与重构  24-27
  2.6 本章小结  27-28
3. 数字水印技术的基本内容  28-39
  3.1 数字水印的原理及其模型  28-30
  3.2 数字水印性能评价标准  30-32
    3.2.1 数字水印鲁棒性评价  30-31
    3.2.2 水印可见性评价  31-32
  3.3 评估水印性能的攻击方法  32-33
  3.4 数字水印经典算法  33-38
    3.4.1 空域水印算法  33-35
    3.4.2 变换域水印算法  35-38
  3.5 本章小结  38-39
4. 基于小波变换的图像数字水印算法  39-50
  4.1 水印的预处理  39-43
    4.1.1 Arnold变换置乱  39-41
    4.1.2 Logistic混沌映射置乱  41-43
  4.2 人类视觉系统  43-44
  4.3 水印信息嵌入位置的选取  44
  4.4 基于Haar小波数字图像水印算法  44-48
    4.4.1 水印的嵌入算法  45-47
    4.4.2 水印的提取算法  47-48
  4.5 基于Daubechies(dbN)小波系的数字图像水印算法探索  48-49
  4.6 本章小结  49-50
5. 实验结果分析  50-56
  5.1 算法鲁棒性测试  50-55
    5.1.1 JPEG压缩攻击  51-52
    5.1.2 乘积性噪声攻击  52-53
    5.1.3 椒盐噪声攻击  53-54
    5.1.4 对比度增强攻击  54
    5.1.5 对其他攻击的鲁棒性检测  54-55
  5.2 本章小结  55-56
6. 总结  56-58
致谢  58-59
参考文献  59-63
硕士研究生学习阶段发表论文  63

基于小波变换的数字图像水印算法研究

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