一种基于混沌加密的小波包数字水印算法

摘要

随着多媒体技术不断进步以及计算机网络覆盖率扩大，人们通过网络可以非常方便快捷地对文本信息、图像信息、音频视频等多媒体信息进行传输；但同时在网络传输过程中，多媒体信息的版权保护等一系列问题也日渐凸显。数字图像具有相关性强、信息量大以及冗余度高等特性，为如何在网络传输中保护图像信息的版权保护，数字水印技术是一种良好的手段。数字水印技术是一种隐藏技术，它是在载体信息中嵌入一种特定标记信息，已达到保护该载体信息的作用，它常被用来保护数字信息内容的完整性以及版权等。小波变换理论在图像信息处理中具有对称性、光滑性、正交性等特性。混沌序列具有对初始条件的极其敏感性、不可预测性等优点。将数字水印技术、小波变换以及混沌理论相结合，可进一步提高隐藏信息的安全性以及载体信息的鲁棒性。
　　本研究提出了一种新的数字水印算法，即基于混沌加密的小波包数字水印算法。该算法选取二进制灰度图像作为水印载体信息，采用理论分析、算法设计和实验仿真的方法，综合利用数字水印、小波变换理论和混沌理论等，设计出一种基于混沌加密的非盲二值灰度图像水印算法。算法的基本思想是：首先，利用Logistic映射对原始水印图像进行混沌加密，以保证水印信息的安全性；然后，对载体图像（宿主图像）进行三级小波包分解，将载体图像分解成64块；最后，将加密后的水印信息嵌入到载体图像分解后的第1、2、3、9快中，从而得到含水印的数字图像。数字水印的提取是水印嵌入的逆算法。并且通过大量的仿真实验，证明该算法具有良好的性能。

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1 绪 论

1.1论文选题背景、目的及意义

1.2数字水印研究历史及现状

1.2.1水印研究的历史

1.2.2水印研究的现状

1.3论文主要研究内容

1.4论文的结构

2 数字水印技术、小波变换和混沌理论

2.1数字水印技术

2.1.1数字水印的概念、特性

2.1.2水印的分类

2.1.3主要的应用领域

2.1.4数字水印系统的原理架构

2.1.5数字水印攻击

2.1.6.性能评估

2.1.7数字水印典型算法

2.1.8 数字水印中需要注意几个选择

2.2小波变换基本理论

2.2.1基本概念

2.2.2多分辨率分析和Mallat算法

2.2.3小波变换在水印技术中的应用

2.3混沌理论

2.3.1混沌理论基础

2.3.2几种常见的混沌映射

2.3.3混沌理论在数字水印中的应用

2.4 本章小结

3 一种基于混沌加密的小波包水印算法

3.1 水印加密

3.2 水印图像的嵌入

3.3 水印图像的提取

3.4 本章小结

4 实验结果与分析

4.1 水印透明性

4.2 水印图像的攻击检测

4.2.1图像的JPEG压缩攻击

4.2.2Gaussian噪声攻击

4.2.3剪切攻击

4.2.4亮度改变攻击

4.3 与其他算法的比较

4.4 本章小结

5 总结和展望

5.1总结

5.2展望

参考文献

致谢

攻读学位期间的科研成果