基于DWT变换的分块数字图像水印算法研究

摘要

近年来，随着网络安全及信息隐藏技术的快速发展，数字水印作为一项新兴的技术，在版权保护、信息来源认证以及信息完整性认证等方面得到了广泛运用。与传统加密技术不同，数字水印技术是通过具体的算法在多媒体的原始文件信息中嵌入水印信息，但是却不影响原始文件的内容和使用价值，且不易被人察觉。数字水印算法对各类常见攻击抵抗能力的强弱直接决定着该算法性能的优良与否。因此，算法必须确保数字水印的不可感知性、鲁棒性和安全性。
　　本文重点研究了基于DWT变换的分块嵌入水印算法，提出两种利用分块式嵌入特点对现有算法进行改进的方案，其主要工作如下:
　　(1)分析并指出空间域算法存在的不够完善之处。空间域算法因为有损压缩的很小变化也可能导致整个水印信息丢失，对JPEG有损压缩攻击或剪切攻击的抵抗力不够，算法的鲁棒性还需改进。
　　(2)提出一种基于DWT的分块数字水印算法。该算法对数字水印信息进行置乱变换，尔后对载体图像进行分块，将水印嵌入载体图像中。通过分块可以有效地分散水印信息的分布，提高数字水印的鲁棒性。
　　(3)提出一种基于DWT的彩色图像数字水印算法。对彩色载体图像进行R、G、B三基色分解，将分解后的彩色图像的基色分量作为载体;尔后再对基色分量进行小波分解，将置乱后的水印图像信息嵌入变换后的基色分量，采取IDWT逆变换;最后，对基色分量进行叠加整合，得到含有水印信息的彩色图像。实验结果表明，改进后的数字水印算法能够更加鲁棒地抵抗常见攻击。

目录

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摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景

1．2 数字水印技术研究的历史与现状

1．2．1 数字水印研究历史

1．2．2 数字水印研究的现状

1．2．3 数字水印研究当前面临的主要问题

1．3 本文的研究内容

1．4 本文的章节结构

第二章 相关理论知识

2．1 小波变换

2．2 小波变换的特点

2．3 离散小波变换

2．4 小波系数分析

2．5 数字图像置乱

2．6 本章小结

第三章 小波域水印算法及水印攻击方法

3．1 小波域数字算法

3．2 低频子带水印嵌入方法

3．3 高频子带水印嵌入方法

3．3．1 阈值设定法

3．3．2 应用HVS的方法

3．3．3 量化方法

3．4 图像数字水印的常用攻击方法

3．4．1 图像压缩攻击

3．4．2 几何变换攻击

3．4．3 图像增强和量化攻击

3．4．4 噪声攻击

3．5 数字水印的评价指标

3．5．1 透明性

3．5．2 鲁棒性

3．5．3 嵌入容量

3．6 本章小结

第四章 基于DWT的分块数字水印算法

4．1 引言

4．2 水印嵌入算法

4．3 水印提取算法

4．4 抗攻击实验

4．4．1 实验环境与数据

4．4．2 抗攻击实验及结果分析

4．5 本章小结

第五章 基于DWT的彩色图像数字水印算法

5．1 引言

5．2 色彩模型

5．2．1 色彩空间

5．2．2 RGB图像的小波分解

5．3 水印嵌入算法

5．4 水印提取算法

5．5 实验与结果分析

5．5．1 实验环境与数据

5．5．2 抗攻击实验

5．5．3 实验结果分析

5．6 本章小结

第六章 总结与展望

6．1 总结

6．2 展望

参考文献