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基于DWT和HVS的图像水印算法的研究

作　者: 潘文锋
导　师: 齐影虹
学　校: 南昌大学
专　业: 计算机软件与理论
关键词: 离散小波变换预处理数字水印人眼视觉系统
分类号: TP309.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 59次
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内容摘要

数字水印作为信息隐藏技术的重要手段,在保护图像版权和信息安全方面得到了越来越多的应用,关于数字水印的研究也成为当今的一个研究热点。本文对目前比较典型的数字水印算法进行了分析,并对基于离散小波变换(DWT)和人眼视觉系统(HVS)的图像水印算法进行了研究。在已有的研究中,基于人眼视觉系统特性的水印嵌入算法在计算JND门限值时,对频率、亮度和纹理掩蔽因子权值的计算仍不够理想,会因为单个掩蔽因子的取值误差而影响到整个嵌入系数的准确度,从而影响水印的嵌入效果。而基于Arnold置乱变换和QR分解的水印预处理方法,往往只有单个密钥,导致水印的安全性不能得到很好的保障。针对上述问题,本文对人眼视觉系统JND门限值的计算方式进行了改进,能够更加准确地计算出水印的嵌入系数。同时在对水印的预处理方法上,先对水印进行QR分解,得到正交矩阵和上三角矩阵,再采用Arnold变换将这两个矩阵分别进行置乱,产生了双密钥,由此解决了单个密钥时,安全性不高的问题。最后将原始图像进行离散小波变换,并把置乱后的水印信息分别嵌入到小波变换域的低频和对角方向上。在仿真实验中,对含水印图像进行了旋转、滤波、加噪、压缩、剪切等攻击实验。结果显示,本文研究的算法与其他方法相比具有更好的鲁棒性。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第1章引言  7-11
  1.1 课题研究背景和意义  7-8
    1.1.1 课题背景  7
    1.1.2 课题研究的意义  7-8
  1.2 数字水印技术的发展现状  8-9
  1.3 本文的主要研究内容和结构安排  9-11
第2章数字水印技术概述  11-25
  2.1 数字水印的概念与特点  11-12
  2.2 数字水印系统的基本模型  12-14
  2.3 数字水印的分类  14-15
  2.4 数字水印的典型算法  15-20
    2.4.1 空间域水印算法  15-16
    2.4.2 变换域水印算法  16-20
    2.4.3 压缩域水印算法  20
    2.4.4 生理模型算法  20
  2.5 数字水印的应用  20-21
  2.6 典型的数字水印攻击方法  21-23
  2.7 评价数字水印算法的参考标准  23-24
  2.8 本章小结  24-25
第3章小波变换理论分析  25-32
  3.1 小波变换的发展背景  25
  3.2 小波变换的主要理论  25-31
    3.2.1 小波变换的基本概念  26-27
    3.2.2 小波变换的性质  27-28
    3.2.3 多分辨率分析  28-29
    3.2.4 常见的小波基  29-31
  3.3 本章小结  31-32
第4章基于人眼视觉特性的水印算法  32-36
  4.1 人眼视觉的特性  33-34
  4.2 传统的临界可见误差JND门限算法  34-35
  4.3 改进后的JND门限算法  35
  4.4 本章小结  35-36
第5章数字水印的预处理  36-41
  5.1 水印的置乱变换  36-37
  5.2 水印的QR分解  37
  5.3 传统的水印预处理方法  37-38
  5.4 改进后的水印预处理方法  38-40
  5.5 本章小结  40-41
第6章基于DWT和HVS的图像水印算法及仿真  41-52
  6.1 水印的嵌入过程  41-42
  6.2 水印的提取过程  42-43
  6.3 仿真实验与分析  43-51
    6.3.1 实验平台  43
    6.3.2 水印的嵌入提取实验  43-44
    6.3.3 攻击实验  44-51
  6.4 本章小结  51-52
第7章总结与展望  52-54
  7.1 论文总结  52
  7.2 待解决的问题  52-54
致谢  54-55
参考文献  55-58
攻读学位期间的研究成果  58

基于DWT和HVS的图像水印算法的研究

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