基于DCT和混沌的扩频数字水印算法研究

论文摘要

数字图象加密源于早期的经典加密理论,其目的是将一幅给定的图象按一定的变换规则在空域或频域将其变换为一幅杂乱无章的图象,从而隐藏其图象本身的真实信息。数字水印技术作为版权保护的重要手段,得到广泛的研究和应用。它通过在原始数据中嵌入秘密信息—水印(watermark)来证实该数据的所有权或完整性,以此来抵制对数字作品的盗版或篡改等。本论文的主要研究内容如下:(1)从数字水印的概念、分类、基本框架、常用的水印算法、研究现状及其主要应用领域等方面对数字水印技术作了概括性介绍。(2)实现了基于混沌的DCT(Discrete Cosine Transform)域数字图象水印算法。为了提高水印的加密性和提取出的水印的视觉效果,我们对二值水印信号进行了一些预处理。在DCT水印算法中,利用混沌的特性将混沌序列应用到水印的嵌入过程中,提高水印的安全性,同时水印信号嵌入后对图象影响较小,有利于保证水印的不可见性。(3)为了评估水印算法的性能,对嵌入水印后的图象进行常用的信号处理攻击,包括有加性噪声、抗剪切、抗Jpeg压缩等等。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题研究的背景及意义
• 1.2 国内外数字水印研究现状
• 1.3 数字水印技术的主要应用领域
• 1.4 课题研究的意义
• 1.5 本文研究的主要内容
• 2 数字水印技术概述
• 2.1 数字水印的概念
• 2.2 数字水印的基本框架
• 2.3 数字水印的嵌入和提取
• 2.3.1 水印的嵌入
• 2.3.2 水印的提取
• 2.4 典型的图象水印算法
• 2.4.1 空域水印算法
• 2.4.2 频域水印算法
• 2.4.3 NEC 算法
• 2.4.4 生理模型算法
• 2.5 数字水印的攻击方法
• 2.5.1 攻击方法分类
• 2.5.2 应用中的典型攻击方式
• 2.6 数字水印的主要应用领域
• 2.7 数字水印的发展趋势
• 2.8 本章小节
• 3 混沌理论
• 3.1 混沌的基本概念
• 3.2 混沌的一般特性
• 3.3 Logistic 混沌模型
• 3.4 混沌在数字水印中的应用
• 3.4.1 直接用作数字水印
• 3.4.2 基于混沌的数字图象加密技术
• 3.4.3 混沌数字水印中所存在的问题
• 3.5 本章小节
• 4 DCT 域图象数字水印
• 4.1 离散余弦变换
• 4.1.1 一维DCT 变换
• 4.1.2 二维DCT 变换
• 4.1.3 二维DCT 变换的特点
• 4.2 DCT 域数字图象水印
• 4.2.1 嵌入块的大小以及嵌入位置的选择
• 4.3 水印生成
• 4.3.1 水印标记
• 4.3.2 水印加密
• 4.4 水印的嵌入
• 4.4.1 水印嵌入位置的选择
• 4.4.2 水印的嵌入
• 4.5 水印的提取
• 4.6 本章小节
• 5 实验结果及分析
• 5.1 实验结果
• 5.2 结论
• 6 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文
• 致谢
• 参考文献