Android智能手机上彩色图像的版权保护

摘要

随着互联网和通信技术的飞速发展，在移动设备上使用互联网变得越来越方便。Android系统的推出更是激发了手机应用程序的创新热潮，越来越多的互联网应用开始把发展重心从桌面转移到移动端。但是，移动端应用的日益丰富使得移动设备上的图像版权保护问题更加凸显。数字水印技术作为一种版权保护的重要手段，一直是学术界的研究热点，然而，移动端的数字水印解决方案却并不多。
　　本文首先对国内外在数字水印方面的研究现状进行了综述，重点介绍了Android智能手机上的数字水印技术的发展状况以及DCT域版权保护水印的最新研究成果;然后，对数字水印的基本框架、分类方法、典型算法、攻击方法和性能评估进行了分析和概述，还对Android平台的发展历程、系统架构和应用程序组件作了简要介绍。
　　针对Android手机上的图像版权保护问题，本文根据移动设备在运算速度、内存大小和电池容量方面受到限制的特点，提出两种结合空域和DCT域算法优点的彩色图像盲水印算法。所提算法利用DCT变换的线性特性，将原本在DCT域内完成的水印嵌入过程转换到空域中进行，从而避免进行繁琐的DCT变换和反变换，大幅降低算法的时间复杂度。
　　此外，本文还对以文中算法为基础开发的一款Android图像水印应用程序进行了简介，并详细讨论了所述算法在Android平台上的实现方法。重点介绍了运用移位运算替代浮点数乘法来加快颜色空间转换速度的方法，以及Android图像处理中常见的内存溢出问题的解决思路。
　　最后，本文在Android智能手机上对所提算法进行了实验研究，结果表明，本文算法不仅具有良好的透明性，而且对JPEG压缩、添加噪声和裁剪等攻击均具有较强的鲁棒性。此外，算法提取水印时不需要原始图像，能够实现盲提取，完全适用于手机环境。

目录

声明

摘要

1．绪论

1．1．选题的背景与意义

1．2．课题研究相关的国内外现状

1．3．本文的组织结构

2．数字水印技术与Android系统概述

2．1．数字水印基本框架

2．1．1．水印生成

2．1．2．水印嵌入

2．1．3．水印的提取与检测

2．2．数字水印的分类

2．3．典型数字水印算法

2．3．1．空域算法

2．3．2．变换域算法

2．3．3．压缩域算法

2．3．4．NEC算法

2．3．5．生理模型算法

2．4．常见的图像数字水印攻击技术

2．4．1．水印移去攻击

2．4．2．几何攻击

2．4．3．密码学攻击

2．4．4．协议攻击

2．5．图像数字水印的性能评估

2．5．1．水印鲁棒性评估

2．5．2．图像失真的主观评估

2．5．3．图像失真的定量评估

2．6．Android系统简介

2．6．1．Android发展历史

2．6．2．Android系统架构

2．6．3．Android应用程序组件

2．7．本章小结

3．适用于智能手机的DCT彩色图像盲水印算法

3．1．离散余弦变换

3．2．对DCT域水印算法的改进

3．3．二值水印图像的置乱

3．4．水印的嵌入

3．4．1．基于DCT交流系数大小关系的嵌入规则

3．4．2．基于量化直流系数的嵌入规则

3．4．3．两种水印嵌入算法

3．5．水印的提取

3．6．本章小结

4．彩色图像数字水印算法在Android手机上的实现

4．1．Android图像水印工具简介

4．2．程序总体结构与概述

4．3．水印嵌入与提取的实现

4．3．1．Android中的图像处理

4．3．2．颜色空间的转换

4．3．3．水印信息的生成

4．3．4．水印的嵌入

4．3．5．水印的提取

4．3．6．Out of memory问题的解决

4．4．手机端实验分析

4．4．1．运行时间测试

4．4．2．透明性测试

4．4．3．鲁棒性测试

4．5．本章小结

5．总结与展望

5．1．研究工作总结

5．2．进一步的研究工作

参考文献

附录

攻读硕士期间的研究成果

致谢