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基于混沌系统的数字图像水印算法研究

作　者: 焦问
导　师: 丁文霞
学　校: 国防科学技术大学
专　业: 电子科学与技术
关键词: 数字水印混沌系统图像认证图像版权保护
分类号: TP309.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 51次
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内容摘要

近年来,多媒体和网络技术的不断发展创新为数字图像的产生、制作和传播提供坚实的有利条件。然而数字图像信息容易被编辑和复制,这就导致图像内容遭到未经授权者的篡改或复制。因此,设计一类能够用于数字图像认证和版权保护的新方法是十分必要的。基于混沌系统的数字图像水印方法利用混沌系统在图像中嵌入信息,嵌入的信息可以在一定程度上对图像篡改攻击和非授权复制起到保护的作用。本文重点研究了基于混沌系统的数字图像水印算法,主要内容如下:(1)从数字图像认证的角度提出一种基于混沌系统的脆弱水印算法。通过对载体图像进行小波变换,将小波系数量化后得到待嵌入的水印。利用混沌序列的随机性加密水印和选择水印嵌入的层次。该算法能够精确地检测和定位出含水印图像遭篡改的区域,并能够区分图像高位和低位数据平面的篡改。(2)从数字图像版权保护的角度提出一种基于混沌系统的鲁棒水印算法,用以提高图像抗常见攻击,特别是JPEG压缩的鲁棒性。水印由Tent混沌映射迭代生成,借助量化表压缩的思想,将载体图像DCT变换后待嵌入水印的低频系数按照一定的模数量化,通过修改量化后的系数实现水印的嵌入。该算法能够在JPEG压缩率很高的情况下,高正确率地从待测图像中提取出水印信息。(3)为了保证数字图像水印具有认证和版权保护的功能,提出了一种基于混沌映射和奇异值分解的数字图像水印算法。利用双混沌映射对有意义的水印矩阵进行置乱,并把置乱后的水印嵌入载体图像SVD变换后U矩阵的第一列系数中。该算法具有抗普通信号处理的鲁棒性,能够检测和定位含水印图像遭篡改区域的位置,而且提取出的水印也易于辨认。

全文目录

摘要  9-10
Abstract  10-11
第一章绪论  11-16
  1.1 研究背景和意义  11-12
  1.2 混沌数字图像水印的研究现状  12-13
  1.3 混沌在应用领域需解决的问题  13-14
  1.4 论文的主要工作  14-16
第二章混沌基本理论及离散混沌系统概述  16-27
  2.1 引言  16
  2.2 混沌理论基础  16-19
    2.2.1 混沌的基本定义及其特征  16-18
    2.2.2 几种典型混沌动力学系统  18-19
  2.3 关于离散混沌系统的探讨  19-26
    2.3.1 离散混沌系统的动力学退化现象及群结构  19-23
    2.3.2 二进制伪随机序列的候选产生方法  23-26
  2.4 混沌序列在数字水印技术中的应用  26
  2.5 小结  26-27
第三章基于混沌系统的脆弱水印算法研究与实现  27-40
  3.1 引言  27
  3.2 小波分解与量化编码  27-29
  3.3 一种新的脆弱水印算法设计  29-33
    3.3.1 水印的生成与嵌入  30-32
    3.3.2 水印检测与篡改定位  32-33
  3.4 仿真分析  33-39
    3.4.1 区分图像内容篡改和水印篡改  34-35
    3.4.2 检测定位图像常见篡改  35-39
  3.5 小结  39-40
第四章基于混沌系统的鲁棒水印算法研究与实现  40-56
  4.1 引言  40
  4.2 离散余弦变换DCT  40-42
  4.3 一种新的DCT 域鲁棒水印算法设计  42-44
    4.3.1 水印的生成与嵌入  42-43
    4.3.2 水印的提取与检测  43-44
  4.4 仿真分析  44-54
  4.5 小结  54-56
第五章基于混沌系统的多功能水印算法研究与实现  56-64
  5.1 引言  56
  5.2 二值图像水印双混沌置乱  56-58
  5.3 一种改进的多功能水印算法设计  58-59
    5.3.1 水印的嵌入  58-59
    5.3.2 水印的提取  59
  5.4 仿真分析  59-63
  5.5 小结  63-64
第六章结束语  64-66
致谢  66-67
参考文献  67-71
作者在学期间取得的学术成果  71

基于混沌系统的数字图像水印算法研究

内容摘要

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