基于小波变换和奇异值分解的水印算法的分析与研究

摘要

如今，单靠传统加密技术，已经不能适应对数字化产品的版权保护，作为对加密技术的补充，信息隐藏技术受到越来越多的关注，其中数字水印更是研究及应用的热点。
　　数字水印分为空域和变换域水印，由于空域水印是直接将水印放于载体灰度值的不重要位上，鲁棒性相当有限，且不适用于大幅面图像。本文研究主要针对扫描仪扫描出来的大幅面图像，于是采用小波变换作为图像的变换方法，基于变换域的思想实现一个数字水印系统。离散小波变换有很好的时-频局部特性，将图像的主要能量集中于低频分量中，并与人类感知系统相适应，且兼容 JPEG2000压缩标准。然而，小波变换的几何抗性较差，为克服这个缺点，本文将载体和水印的奇异值作为水印系统的主体，因为图像矩阵的奇异值面对几何失真具有不变性。同时，为了保证水印信息的安全性，本文对水印图像做了Arnold置乱以及混沌加密，消除图像像素点灰度值的空间相关性。为进一步提高水印系统抗几何攻击的能力，针对旋转攻击，本文利用图像归一化处理，确定图像的旋转角度；针对剪切攻击，本文将图像的低频分量分为4×4的块，再做奇异值上的水印嵌入。
　　本文通过对算法的实验分析，证明该算法嵌入的水印具有一定的隐藏性，并对有意无意的图像处理操作具有较好的鲁棒性，且对大幅面的扫描图像同样适用。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第一章 绪论

1.1 数字水印的研究背景

1.2 数字水印的发展及现状

1.3 论题来源

1.4 论文的组织结构

第二章 数字水印技术概述

2.1 数字水印技术的概念

2.2 数字水印的特点

2.3 数字水印的工作模型

2.4 数字水印的分类

2.5 对数字水印的攻击

2.6 本章小结

第三章 数字水印的技术调研

3.1 Arnold 置乱

3.2 混沌加密

3.3 奇异值分解原理

3.4 图像归一化

3.5 典型的水印算法

3.6 典型的小波基

3.7 本章小结

第四章 基于小波变换和奇异值的数字水印实现

4.1 基于 DWT-SVD 数字水印的基本框架

4.2 基于小波变换和奇异值的数字水印的算法

4.3 水印模块的实现

4.4 实验与分析

4.5 大幅面图片水印嵌入实验

4.6 本章小结

第五章 总结与展望

致谢

参考文献