学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

Digital Image Watermarking Based on DWT-DCT

作　者: Lancine Camara
导　师: Zhu Ningbo
学　校: 湖南大学
专　业: Computer Science and Technology
关键词: Digital image watermarking frequency domain watermarking Discrete Wavelet Transform (DWT) Discrete Cosine Transform (DCT)
分类号: TP309.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 56次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

互联网的发展极大地促进了图片,音频,视频等数字媒体的广泛使用。图像可以被无限制的复制而没有任何质量损失。这样就带来数字图像安全问题。渐渐的,人们在数字图像中嵌入一些信息甚至于秘密信息,这些信息具有增值功能或者涉及到秘密通信。这样,产生了一种通过在多媒体中直接嵌入一个具有鲁棒性的信号来保护数字媒体的新技术:数字水印。数字水印技术的产生为数字媒体的保护问题提供了一种前途广泛的方式。水印方案的分类作为一种重要的规范,是按照水印嵌入和提取所需的信息分类的:●可见水印的嵌入需要有原始图像和密钥。●半可见水印需要密钥和水印。●不可见水印仅仅需要密钥,这是水印系统最具挑战的技术。水印方案是嵌入可见还是不可见的水印。可见水印用于阻止非授权用户使用图像,易于检测。不可见水印用于识别其宿主数据的拥有者或原始数据。数字水印有如下应用:●版权保护:数字水印技术用于知识产权保护,且是最广泛的应用。●指纹识别:用于跟踪非法复本的来源。●拷贝保护:水印中嵌入的信息可以直接保护数字录音以防拷贝。●广播监控器:将水印信息嵌入商业广告,自动监控系统可以核实其广告是否被正常播放。●数据鉴定:如果原始数据非常重要,脆弱水印可以用于检查数据的真实性。●索引:搜索引擎可以将制作者和评论插入到视频邮件索引,电影索引,新闻索引用于搜索。●医学安全:将病人的名字和相关数据嵌入到医学图像中,是一种有用的安全措施。●数据隐藏:水印技术可以用于秘密信息的传输。传统的信息隐藏办法是加密技术。在数据传送之前,只允许密钥持有者解密数据。但是,这种办法在很大程度上依赖于图像的格式。当图像格式在传送过程中改变,加密信息将会被移除,这种方法就会失效。而且,一旦信息被加密,较难使它重新生成或者重新传送。另一种技术叫做信息隐藏技术,这种技术将多媒体数据作为载体,将秘密信息隐藏在这些多媒体数据中,并且保持多媒体数据本省的形态。但是,这种技术依赖于安全的通信环境,例如点多点通信,这种通信对第三者是非透明的。这种技术对于多种攻击不具有鲁棒性。水印技术由信息隐藏技术发展而来,但是又不同于信息隐藏技术。通过水印嵌入到多媒体中的信息是和其载体的格式相同的。而信息隐藏技术有时嵌入的信息和其载体毫无关系。而且,水印技术更加注重对多种攻击的鲁棒性。●鲁棒性水印技术的基本要求有:●感知性:利用人类视觉特点,确保在典型查看条件下水印不可见。这意味着一幅嵌入水印的图像和未嵌入水印的图像没有视觉上的不同。●鲁棒性:在被压缩攻击之后水印仍然可以被检测到。●容量:水印的容量指隐藏信息的长度或原始信号的有效载荷。●水印的有效载荷:指在特殊的数据流中实际可以存储的信息量。这个要求很大程度上依赖于宿主媒体,应用目的和预期质量。●安全性:水印安全性应基于Kerchhoff的假设,他假设加密数据者应该认为加密算法对非授权者是公开的。这意味着,水印安全可以解释为直接加密,安全领先的原则,它主要在于所选择的嵌入密钥。●特殊性:水印应该是普通的,适用于图像和声音视频等多种媒体。实际上并非如此,在多种应用中,基本的概念可能是相同的,但一种水印并非适应于所有的应用。到目前为止,已经发展有多种水印技术。这些技术将水印嵌入到空间域或频率域。早期的水印技术应用于空间域,在空间域中,将水印信息直接加到图像的像素值中。频率域是用于分析信号数学变换。在一些文章中,已经成功的应用了DWT和DCT。本文中,提出了一种数据隐藏技术,将秘密信息嵌入到512*512大小Lena图像中,并结合DWT和DCT作为我们的水印策略。首先使用小波变换得到4个子带,然后将变换后的HL分成8×8的块,对每个块进行DCT变换。对于水印的嵌入,将0和1水印嵌入到每个块变换块的中频。本文方法经证明可以通过产生高保真水印图像,从而对一些信号处理的攻击,例如JPEG压缩攻击,噪音攻击,几何旋转和中值滤波攻击等具有较好抵抗性。计算原始图像和嵌入水印的图像之间的峰值信噪比(PSNR),从结果辨别不出水印图像。提出不可见,不可感知和鲁棒性结合的,基于DWT-DCT的水印嵌入算法,来在数字图像中嵌入一些信息,提取水印,或者隐藏信息。该水印算法结合DWT和DCT,并且结合现存的各种水印算法中的各种有利因素。实验结果显示本文所提的水印嵌入方法对各种信号处理和压缩攻击均具有较好的鲁棒性。

全文目录

DECLARATION  4-5
DEDICATION  5-6
Abstract  6-7
TABLE OF CONTENTS  7-9
LIST OF FIGURES  9-10
LIST OF TABLES  10-11
CHAPTER 1:INTRODUCTION  11-21
  1.1 History  11-12
  1.2 Watermarking  12-21
CHAPTER 2:WAVELET AND COSINE TRANSFORM  21-45
  2.1 Discrete Cosine Transform  21-29
    2.1.1 Definitions  21-23
    2.1.2 Fourier cosine transform  23-24
    2.1.3 Basis vectors  24-26
    2.1.4 Karhunen-Lo(?)ve transform  26-27
    2.1.5 Discrete cosine transform types  27-28
    2.1.6 Proprieties  28
    2.1.7 Image coding using DCT  28-29
  2.2 Wavelet Transform  29-45
    2.2.1 The Continuous Wavelet Transform  30-31
    2.2.2 Discrete Wavelets  31-34
    2.2.3 Sub-band Coding  34-35
    2.2.4 The Discrete Wavelet transforms  35-39
    2.2.5 Two Dimensional Wavelet Transform  39-40
    2.2.6 The haar transform  40-45
CHAPTER 3:DIGITAL IMAGE WATERMARKING USING DWT AND DCT  45-50
  3.1 Combined DWT-DCT schemes  45-46
  3.2 Proposed Watermark embedding scheme  46-48
  3.3 Proposed Watermark extraction scheme  48-50
CHAPTER 4:RESULTS  50-58
  4.1 Experiment result  50-53
  4.2 Robustness against JPEG Compression  53-54
  4.3 Robustness against noise addition  54-55
  4.4 Robustness against rotation  55-56
  4.5 Robustness against Median Filtering  56-58
CONCLUSIONS AND FUTURE WORK  58-59
BIBLIOGRAPHY AND REFERENCES  59-64
ACKNOWLEDGEMENTS  64-65
摘要:基于DWT-DCT的数字图像水印技术  65-67

Digital Image Watermarking Based on DWT-DCT

内容摘要

全文目录

相似论文