基于空间域的数字图像水印算法

摘要

随着网络和多媒体技术的广泛应用，需要进行加密、认证和版权保护的声像数据也越来越多，传统密码学中的认证方法在隐藏信息量和安全性上存在缺陷，已无法应用于对多媒体内容的保护，因此数字水印技术在近些年得到了快速发展。数字水印技术是指用信号处理的方法在声音、数字图像或是视频等数字化的多媒体的数据中嵌入隐蔽的信息，通过这些隐藏在多媒体内容中的信息，可以达到确认内容的创建者，购买者或是判断内容是否真实完整的目的。数字水印具有隐蔽性、安全可靠性、鲁棒性等特性。目前的水印算法可分为空域数字水印、DCT变换域水印、小波变换域水印等。本文所研究的方向是基于空间域的数字图像水印算法。这类算法简单、嵌入速度快、实时性较强、隐藏容量比较大，这些优点是基于变换域的隐藏算法所无法比拟的，因此在隐蔽通信和版权保护等方面有广泛的应用前景。本文针对目前常用的空间域算法，在如何提高其嵌入信息量及抗压缩、抗隐写分析的性能上作了深入的研究。 本文首先介绍了数字水印技术发展的背景和研究现状。然后对传统的基于空间域的LSB数字图像水印算法进行了仿真和研究，再结合文献[1]中所提出的基于分块大容量的LSB算法，提出了自适应分块的LSB改进算法，并进行了实验仿真和分析，将所得结果与已有算法进行了对比，其性能得到明显提高。接下来，针对基于边缘匹配(SM)的数字图像水印方法，由于其抗隐写分析性能力较差，本文提出了一种基于模运算的数字图像水印技术，经过仿真实验和结果分析，这种算法可以抵御常规的隐写分析方法。最后部分对全文进行了总结，并指出了后续研究的方向。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1数字水印发展的背景及研究意义

1.2国内外的研究现状

1.2.1国内外的研究现状

1.2.2数字水印的主要算法

1.3本论文进行的研究工作及组织结构

第二章数字水印技术

2.1数字水印所具备的基本特征

2.2数字水印的分类

2.3数字水印系统的构成

2.4数字水印的攻击

第三章空间域LSB算法

3.1载体图像处理与选择

3.1.1常用载体图像格式

3.1.2载体图像处理

3.1.3载体图像选择

3.2空间域LSB算法原理

3.3 LSB算法仿真及分析

第四章LSB算法的改进

4.1基于分块大容量的LSB算法基本思想

4.1.1 图像的平滑区、边缘区和纹理区的划分

4.1.2秘密信息的嵌入过程

4.1.3秘密信息的提取过程

4.2基于自适应分块的LSB改进算法原理

4.2.1图像的自适应分块

4.2.2秘密信息的嵌入过程

4.2.3秘密信息的提取过程

4.3自适应分块的LSB改进算法仿真

4.4实验结果和分析

第五章基于边缘匹配(SM)的水印方法及其改进

5.1常用隐写分析方法

5.1.1 X2分析

5.1.2 RS分析法

5.2边缘匹配(SM)的水印方法的原理和实现过程

5.3实验仿真结果

5.4改进算法的基本思想和算法实现

5.4.1嵌入过程

5.4.2提取过程

5.5实验仿真和结果分析

5.5.1实验仿真

5.5.2结果分析

第六章总结和展望

6.1论文总结

6.2后续研究及展望

参考文献：

致谢