数字图像水印容量研究

摘要

随着信息技术和计算机网络的飞速发展，数字式多媒体信息的存储、复制和传播变得越来越方便，由此引发的盗版问题和版权纷争日益严重，对版权的要求也日益迫切，数字水印技术就是在这样的背景下产生的。它将特定的信息嵌入到数字媒体中，在需要的时候可以将嵌入的信息提取出来，从而达到保护版权的目的。
　　本文以数字图像水印为研究对象，介绍了数字水印产生的背景，数字水印和信息隐藏的关系；概述了数字水印的发展现状和工作流程，详细介绍了图像水印技术的特征和典型算法，归纳并总结图像水印的分类和数字水印常见的应用；分析了现有的容量理论模型；详细分析了人类视觉系统的特性；基于人类视觉模型研究了静止图像的水印容量。主要内容如下：
　　1．介绍了水印信道模型并分析了现有的容量理论模型
　　详细介绍了数字水印理论常用的通信模型，描述了这些模型的水印容量；指出这些模型基于不同的假设——不同的载体模型，不同的假设条件，正是这些假设导致了不同的容量公式及结果。
　　2．分析了人类视觉系统的特性
　　详细分析了人类视觉系统的特性，包括亮度敏感性、对比度隐蔽特性和纹理掩蔽特性等，描述了几种常见的人类视觉系统模型。
　　3．基于人类视觉模型计算图像水印的容量
　　首先基于Chou和Li的临界可视误差模型研究了空域水印的容量，给出了容量与峰值信噪比的对应变化关系等；然后根据Watson模型研究了DCT域水印的容量，并设置了调整因子，给出了调整因子与容量、峰值信噪比的关系变化图；最后研究了基于可视噪声函数的DWT域的水印容量。
　　4．对各域、各模型容量进行了比较分析
　　首先对Chou和Li的空域水印容量、Watson的DCT域水印容量和基于NVF的小波域水印容量进行了比较；接着对NVF模型、Chou和Li模型在空域的水印容量进行了比较；然后对NVF模型在空域和小波域的水印容量比较以及Watson模型在DCT域和小波域的水印容量比较；最后基于信息论和JND模型比较了水印容量。

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1． 引言

1.1 课题的研究背景与意义

1.2 数字水印由来

1.3 数字水印

1.4 本文的主要工作

2． 数字图像水印容量综述

2.1 容量研究现状

2.2 水印信道理论容量

2.3 容量理论分析

2.4 本章小结

3． 基于人类视觉模型的空域水印容量研究

3.1 人类视觉系统

3.2 基于Chou 和 Li模型的水印容量研究

3.3 本章小结

4． 基于人类视觉模型的变换域水印容量研究

4.1 基于Watson模型的DCT域水印容量算法

4.2 基于NVF模型的小波域水印容量算法

4.3 本章小结

5． 水印容量比较与分析

5.1 不同域的水印容量比较

5.2 同域内水印容量的比较

5.3 同一模型应用于不同域的水印容量比较

5.4 基于信息论和JND模型的水印容量比较

5.5 本章小结

6． 结论和展望

6.1 总结

6.2 展望

致谢

攻读硕士期间发表的论文

参考文献