基于分形理论的数字水印技术研究

摘要

随着通信技术和计算机网络的发展，数字作品，如图像，视频，音频作品等很容易得到，同时，由此引发的防止盗版和保护版权的问题已经引起人们的关注，数字水印技术是解决这些问题的有效技术手段。分形图像压缩编码是一种很有前景的图像编码方法。它以新颖的思想、高压缩比、分辨率无关性和快速解码等优点而广受世人的瞩目。尽管它源于图像压缩，但是目前已渗透到图像处理的其它研究领域中，分形理论与数字水印技术的结合已成为一个新的研究热点。
　　 本文首先对数字水印的基本知识作了详细的介绍和总结，包括数字水印技术产生的背景、基本系统结构、基本原理、特点及其发展现状和用途等；其次，详细地论述了分形图像编码理论，利用压缩映射定理和不动点理论，对所得的解码图像再进行多次分形编码，直至收敛到一个不动点，由于图像的不动点对任何轻微的改变都非常的敏感，提出了一种数字图像产品的完整性认证方法；最后，从现实图像普遍具有的自相似性特性出发，对分形图像编码在数字水印技术中的应用进行了讨论。通常一幅图像中值域块的最佳匹配相似子块出现在其周围的几率较高，同时，由于整个定义域块库非常大，所以我们可以将值域块的最佳匹配自相似定义域块的搜索范围限定在整个定义域块一个适当子集上。本文改进了现有的数字水印算法，对图像定义域块池进行奇偶划分，通过限定分形图像编码中自相似性匹配搜索范围来实现数字水印的嵌入。本文对所提算法进行了大量的鲁棒性实验。实验结果表明，算法具有良好的不可见性，对常见的图像处理操作如JPEG压缩、剪切、滤波和噪声攻击等具有较强的鲁棒性，尤其对JPEG压缩具有较好的鲁棒性。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1课题研究的背景及意义

1.2国内外数字水印发展概况

1.3数字水印技术发展趋势以及本文的研究目标

1.4论文的组织结构

2数字水印技术

2.1数字水印的基本特征及分类

2.1.1数字水印的基本特征

2.1.2数字水印的分类

2.2数字水印处理系统的基本框架

2.2.1处理系统的框架

2.2.2水印处理系统的基本定义

2.2.3基本特征和必要条件

2.3处理系统的基本问题

2.3.1水印的生成

2.3.2水印的嵌入

2.3.3数字水印的提取和检测

2.3.4顽健性问题

2.3.5数字水印的攻击问题

2.4图像数字水印常用算法

2.4.1空间域图像水印算法

2.4.2变换域图像水印算法

2.5结论

3分形图像编码

3.1引言

3.2分形图像处理的数学基础

3.2.1分形基本定义

3.2.2仿射变换

3.2.3压缩映射的不动点定理

3.2.4迭代函数系统(IFS)

3.2.5拼贴定理

3.3分形图像编码基本原理

3.3.1局部迭代函数系统

3.3.2分形图像编码与解码

3.4结论

4分形编码与数字水印技术

4.1分形编码在数字水印中的应用

4.2压缩映射不动点理论与数字水印技术

4.2.1分形编码与数字图像产品完整性认证

4.2.2分形编码与数字水印

4.3基于分形变换的图像水印嵌入、提取方案

4.3.1算法的提出

4.3.2仿真实验与结果分析

4.3.3算法的鲁棒性测试

4.4结论

5总结与展望

致谢

参考文献

附录