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基于分块技术的静态图像数字水印算法的研究

作　者: 张挺
导　师: 张佑生
学　校: 合肥工业大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 数字水印 人类视觉系统 可见水印 脆弱水印 可逆水印
分类号: TP309
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
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内容摘要


伴随着网络技术和多媒体技术的飞速发展,如何保护多媒体信息和数字产品安全的问题已经成为世界各国极为关注的重要课题。数字水印技术就是在这个背景下应运而生的,它可以有效地弥补传统信息加密方法的缺点。数字水印技术在认证,防伪,防篡改,保障数据安全和完整性等方面具有广泛的应用前景,所以引起了人们极大的关注。目前的数字水印技术发展得十分迅速,并且已经取得了大量的学术成果。 本论文对数字水印技术在静态图像领域的理论和方法进行重点研究。论文首先介绍了信息隐藏和数字水印的概念,并从水印的生成、嵌入、提取、检测和攻击五个方面阐述水印系统的基本框架,对数字水印技术的分类、特点、典型算法和应用领域进行了简单的介绍。接着在人类视觉系统特点的基础上,提出了两种对图像的分块进行分类的方法,并对它们进行比较。然后根据人类视觉系统对彩色图像的感知特性,对彩色图像的图像块进行分类,以嵌入鲁棒水印。提出一种利用块分类方法的可见水印算法,使得嵌入可见水印后原始图像质量没有明显下降,并且水印细节可见。又提出两种对含可见水印图像进行攻击检测的脆弱水印算法。最后设计了一种可逆脆弱水印算法,可以实现水印的完全擦除和对篡改的定位。

全文目录


第一章 绪论  12-20
  1.1 引言  12
  1.2 信息安全技术概述  12-17
    1.2.1 密码技术简介  13-14
    1.2.2 数字签名和数字证书  14-15
    1.2.3 信息隐藏技术  15-17
  1.3 数字水印的发展过程和现状  17-19
  1.4 本论文的研究内容与组织安排  19-20
第二章 数字水印技术的基本原理和方法  20-32
  2.1 数字水印概念  20
  2.2 数字水印系统的基本框架  20-26
    2.2.1 水印的生成  22-23
    2.2.2 水印的嵌入  23
    2.2.3 水印的提取和检测  23-25
    2.2.4 对水印的攻击  25-26
  2.3 数字水印的分类和特点  26-27
    2.3.1 数字水印的分类  26-27
    2.3.2 数字水印的特点  27
  2.4 典型的数字水印算法  27-30
    2.4.1 空域水印算法  27-28
    2.4.2 变换域算法  28-29
    2.4.3 生理模型算法  29-30
    2.4.4 压缩域算法  30
  2.5 数字水印的主要应用领域  30
  2.6 本章小结  30-32
第三章 基于视觉模型和块分类方法的鲁棒水印研究  32-44
  3.1 人类视觉系统对图像的感知特性  32-35
  3.2 基于视觉模型的块分类方法  35-39
    3.2.1 不可见性和鲁棒性的矛盾  35
    3.2.2 块分类方法  35-36
    3.2.3 一种基于块分类方法的水印算法  36-37
    3.2.4 两种块分类方法的实验结果比较  37-39
  3.3 一种基于块分类方法的彩色图像水印算法  39-43
    3.3.1 对彩色图像块的分类  40
    3.3.2 算法步骤  40-42
    3.3.3 实验结果  42-43
  3.4 本章小结  43-44
第四章 可见水印算法研究  44-55
  4.1 可见水印简介  44-45
  4.2 典型的可见水印算法  45-48
    4.2.1 空域可见水印算法  45
    4.2.2 DCT域可见水印算法  45
    4.2.3 小波变换域可见水印算法  45-46
    4.2.4 双水印算法  46-48
  4.3 一种基于块分类技术的可见水印算法  48-51
    4.3.1 可见水印嵌入位置的选择  48-50
    4.3.2 可见水印的嵌入  50
    4.3.3 实验结果  50-51
  4.4 对含可见水印图像攻击的检测  51-53
    4.4.1 攻击检测方法  51-52
    4.4.2 对攻击检测方法的改进  52-53
  4.5 本章小结  53-55
第五章 静态图像的可逆水印算法研究  55-63
  5.1 可逆水印简介  55
  5.2 三类主要的可逆水印算法  55-57
    5.2.1 用于脆弱水印认证的可逆水印算法  55-56
    5.2.2 大嵌入容量的可逆水印算法  56-57
    5.2.3 用于半脆弱水印认证的可逆水印算法  57
  5.3 一种利用分块技术的可逆脆弱水印算法  57-62
    5.3.1 算法的思想  57-59
    5.3.2 算法的实现方法  59-60
      5.3.2.1 图像预处理  59
      5.3.2.2 水印的嵌入  59-60
      5.3.2.3 水印的提取和擦除  60
      5.3.2.4 还原像素值  60
    5.3.3 对篡改的检测  60-61
    5.3.4 实验结果  61-62
  5.4 本章小结  62-63
第六章 总结和展望  63-65
  6.1 论文总结  63-64
  6.2 未来工作的展望  64-65
参考文献  65-71
硕士研究生阶段发表的论文  71

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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
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