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基于多分辨率的数字图像水印算法的研究与实现

作　者: 庞仁俊
导　师: 鲁珂；郝成喜
学　校: 电子科技大学
专　业: 软件工程
关键词: 数字水印 多分辨率分析 小波变换 Contourlet变换 IHS颜色空间转换
分类号: TP309.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 40次
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内容摘要


随着互联网技术与信息数字化的高速发展,多媒体内容的版权保护问题显得尤为重要。数字水印技术作为一种非常有效的版权保护手段,目前已成为众多专家学者研究的重点。为了在多媒体内容版权保护的同时,进一步提高其嵌入数字水印的隐蔽性和鲁棒性,论文引入了多分辨率分析的思想,并在此基础上对数字音频水印和数字图像算法进行了深入的研究,其主要研究内容及取得的创新性成果如下:(1)对信息隐藏及数字水印技术的相关知识进行了全面的阐述。首先介绍了数字水印技术的定义、分类及其基本模型,然后重点对目前典型的水印算法进行了归纳分类和总结,最后分析了数字水印技术可能遭受的攻击及其相应的解决办法,并对数字水印技术的主客观性能评估进行了相关的比较。(2)基于离散小波域的音频水印算法面临的一个重要问题就是水印信息究竟是嵌入到变换域系数中的高频分量还是低频分量。依据人眼视觉特性对高频系数部分敏感的特性,本文设计了一种基于ICA变换的DWT域水印算法。该算法将水印信息嵌入到小波变换域的低频分量中,增加其不可见性;同时在水印提取过程中,采用ICA处理方法对水印进行检测,增强其鲁棒性。实验结果表明,该算法不仅能实现水印信号从混合信息源中的盲检测,而且对于常规的物理攻击具有较强的鲁棒性。(3)针对传统图像水印算法中存在其隐蔽性与鲁棒性相互矛盾的问题,本文首先讨论了将Contourlet变换引入数字水印处理的可行性,然后通过详细介绍和分析离散Contourlet变换在图像处理中的性质和特点,并结合IHS颜色空间转换原理,提出了一种基于Contourlet变换的数字图像水印算法。实验结果表明,该算法不仅能够更好抵御JPEG压缩攻击和物理剪切攻击,而且可以在水印的隐蔽性和鲁棒性之间取得较好的平衡。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章 绪论  9-14
  1.1 研究背景及意义  9-10
  1.2 课题的国内外研究现状  10-11
  1.3 需解决的关键问题  11-12
  1.4 论文的主要工作及内容安排  12-14
第二章 信息隐藏及数字水印技术  14-30
  2.1 信息隐藏技术简介  14-15
  2.2 数字水印技术综述  15-20
    2.2.1 数字水印的定义及特性  16-17
    2.2.2 数字水印的分类  17-18
    2.2.3 数字水印的基本模型  18-20
  2.3 数字水印的典型算法  20-24
    2.3.1 时（空）间域水印算法  20-22
    2.3.2 变换域水印算法  22-23
    2.3.3 其他类型水印算法  23-24
  2.4 数字水印算法的攻击方法和性能评价  24-29
    2.4.1 数字水印算法的攻击方法  24-26
    2.4.2 数字水印算法的性能评价  26-29
  2.6 本章小结  29-30
第三章 基于ICA 变换的DWT 域数字音频水印算法  30-51
  3.1 小波多分辨率分析相关理论  30-35
    3.1.1 多分辨率分析  30-32
    3.1.2 离散小波变换（DWT）  32-35
  3.2 DWT 算法应用及ICA 相关简介  35-39
    3.2.1 DWT 在图像处理中的应用  35-37
    3.2.2 ICA 变换  37-39
  3.3 数字音频水印算法的实现  39-46
    3.3.1 水印信息的生成  39-43
    3.3.2 水印信息的嵌入  43-45
    3.3.3 水印信息的检测  45-46
  3.4 实验仿真及性能分析  46-50
  3.5 本章小结  50-51
第四章 基于Contourlet 变换的数字图像水印算法  51-68
  4.1 Contourlet 变换  51-56
    4.1.1 Contourlet 变换原理及特点  51-53
    4.1.2 Contourlet 变换结构及性质  53-56
  4.2 数字图像水印算法的实现  56-61
    4.2.1 彩色图像IHS 空间转换  56-57
    4.2.2 水印信息的生成  57-59
    4.2.3 水印信息的嵌入  59-60
    4.2.4 水印信息的检测  60-61
  4.3 实验仿真及性能分析  61-67
    4.3.1 水印隐蔽性检测  62-63
    4.3.2 水印鲁棒性检测  63-67
  4.5 本章小结  67-68
第五章 结论  68-70
  5.1 全文总结  68
  5.2 下一步工作展望  68-70
参考文献  70-74
致谢  74-75

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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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