论文题目: DCT域图像水印算法的研究
论文类型: 硕士论文
论文专业: 检测技术与自动化装置
作者: 陈海永
导师: 刘泊
关键词: 数字水印,扩频技术,变换,纠错编码
文献来源: 哈尔滨理工大学
发表年度: 2005
论文摘要: 随着通信技术和计算机网络技术的发展,数字作品,如图像,视频,音频作品很容易得到,同时,由此引发的防止盗版和保护版权的问题已引起人们的关注,数字水印技术是解决这些问题的有效的技术手段。本文通过对数字水印算法的研究和讨论,实现了DCT 变换域的数字水印算法,并进行了相应的鲁棒性测试。论文首先介绍了数字水印的基本特征、原理、目的、意义以及目前国内外的研究现状等基本问题,随后介绍了数字水印的基本框架和数字水印的分类,为数字水印算法的提出、实现及测试提供了理论依据。作为数字水印算法的重要组成部分,论文详细介绍了无意义水印信号和有意义水印信号的设计和产生,并介绍了伪随机实数序列、m 序列、混沌序列和纠错编码的基本特征及其在数字水印中的应用。作为实现数字水印算法的理论基础部分,论文介绍了离散余弦变换的基本理论和扩频技术。论文基于DCT 域提出了三种不同的数字水印算法。第一种算法是嵌入一个二值水印。该算法用两个m 序列来操纵二值图像的嵌入,把水印嵌入到原始图像所有的DCT 变换系数上,排序后变换系数的初始位置信息作为提取水印的密钥,保证了水印的安全性。第二种算法是嵌入多个水印。该算法的主要思想来源于扩频技术的基本原理,本算法把原始图像视为有限带宽的信道,把水印看作欲传输的信号,使用不同的伪随机码把多种信号同时嵌入同一个图像里,而且水印相互间影响非常小。第三种算法是前两种算法的改进。这个算法是用了纠错编码技术和排序处理技术,提高了鲁棒性,改进了检测方法。用纠错编码和扩频序列的长度以及水印容量间的关系确定了这个算法的嵌入容量。从实验结果看,这三种算法既不会使原始图像失真也能够抵抗JPEG 压缩以及高斯噪声、剪切、滤波等多种信号处理操作的攻击。
论文目录:
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 本文研究的背景
1.2 本文研究的目的和意义
1.3 国内外数字水印研究现状分析
1.3.1 数字水印研究发展现状
1.3.2 数字水印研究算法现状
1.4 本文研究的主要内容
第2章 数字水印的基本框架及其分类
2.1 数字水印的基本框架
2.1.1 水印的生成
2.1.2 水印嵌入
2.1.3 水印的提取和检测
2.2 数字水印的特点及其分类
2.3 本章小结
第3章 水印信号的设计和产生
3.1 无意义水印信号的设计和产生
3.1.1 使用伪随机实数序列作为水印
3.1.2 使用伪随机二值序列作为水印
3.1.3 使用混沌序列产生水印信号
3.2 有意义水印信号的预处理
3.2.1 使用m 序列对水印进行扩频
3.2.2 使用混沌序列对水印进行扩频
3.2.3 使用纠错码对水印信号进行编码
3.3 本章小结
第4章 基于DCT 域的数字水印算法
4.1 图像的DCT 变换算法
4.1.1 傅立叶变换的基本概念
4.1.2 离散余弦变换的概念
4.2 基于DCT 变换和m 序列的二值水印嵌入算法
4.2.1 水印图像的选择和水印信息的分配
4.2.2 扩频序列的选取
4.2.3 水印嵌入
4.2.4 水印提取及评价
4.2.5 实验结果及结论
4.3 基于DCT 变换和扩频技术的多水印算法
4.3.1 多水印在版权保护方面的用途
4.3.2 水印图像的选择和水印信息的分配
4.3.3 伪随机序列的选取
4.3.4 水印嵌入
4.3.5 水印提取及其评价
4.3.6 实验结果及结论
4.3.7 本章小结
第5章 影响DCT 域水印的因素及其分析
5.1 变换系数的两种处理方法
5.1.1 二值水印图像的预处理
5.1.2 水印嵌入
5.1.3 水印提取
5.1.4 鲁棒性分析
5.2 扩频序列的选择
5.3 纠错码的码长和扩频序列的长度与水印容量之间的关系
5.4 改进后的水印算法
5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文
致谢
发布时间: 2005-11-18
参考文献
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