一种基于纹理分块和颜色特征的数字水印算法

摘要

数字水印技术是一种新型的信息隐藏技术，它的主要思想是在数字视频、音频和图像媒体中加入保护数字产品的版权证明。 本文研究了基于图像的数字水印技术，分析了数字水印技术的提出背景和研究意义、国内外关于数字水印的研究现状；介绍了数字水印的基本理论、分类、基本要求和数字水印系统的通用模型，以及典型的数字水印嵌入与提取算法，最后分析了数字水印的攻击方法及衡量指标。对小波变换的理论进行研究，介绍了小波的定义和小波变换的基本原理，分析了小波多分辨率分析思想，并且给出了图像小波变换的基本原理和方法，分析了小波变换后各个子带的特征，选择出最适合嵌入水印的子带，提出了一种新的基于人类视觉特性和纹理分块的小波域数字水印算法。 本算法考虑图像的自身特征，基于纹理对图像进行分块，并根据纹理复杂度控制水印的嵌入强度。在纹理复杂的区域较强的嵌入水印，既保证了水印的透明性，又提高了水印的鲁棒性；在选取水印嵌入的颜色层时，考虑图像的局部颜色特征，不再对整幅图像而是对图像块选取嵌入的颜色层，在保证水印透明性的前提下，最大限度的将水印嵌入到绿色分量中，因为R，G，B三个颜色层中绿色层的抗压缩性和抗噪声攻击的能力最强。本算法利用了人眼视觉的掩蔽特性，在图像小波域的最低层逼近系数分块矩阵中，充分利用图像块的纹理特点自适应地嵌入水印。而现有的基于小波域的算法大多将水印嵌入在各个方向的中频或高频中；而且在嵌入之前，对水印图像进行了预处理，增强了水印的鲁棒性。仿真试验结果表明该水印系统不仅较好地保持了图像的质量，而且对JPEG压缩、噪声污染、滤波、图像剪切等操作都显示了较强的鲁棒性。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1数字水印技术的研究背景

1.2国内外研究进展及现状

1.3本文所做的工作及章节安排

2数字水印的基础知识

2.1数字水印定义及基本框架

2.2数字水印的基本特征

2.3数字水印的分类

2.4数字水印的典型算法

2.5常见的攻击和安全性评价

2.6数字水印的应用前景

3小波理论及嵌入域的选取

3.1小波理论

3.2小波特性分析

3.3嵌入域的选取

4基于纹理分块和颜色特征的数字水印算法

4.1水印信息的混沌加密

4.2人类视觉特点

4.3水印的嵌入和提取

4.3.1图像的纹理分块

4.3.2颜色层的选取

4.3.3水印的嵌入算法

4.3.4水印的提取算法

5仿真试验和分析

5.1水印的加密结果

5.2性能测试

5.3攻击测试

5.3.1噪声攻击

5.3.2抗剪裁攻击

5.3.3抗JPEG压缩

5.3.4抗滤波攻击

5.3.5抗脏污攻击

5.4实验结果分析

结 论

参考文献

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致 谢