基于变换域的数字水印技术和图像压缩编码

摘要

该论文主要研究了基于变换域上的两个图像处理技术,即数字水印技术和图像压缩技术.随着网络技术和多媒体技术的飞速发展,多媒体数据逐渐成为人们获取信息的重要来源,并成为人们生活的重要组成部分.随之而来的副作用是有恶意的个人或团体有可能在没有得到作品所有者的许可下拷贝、传播、修改甚至出售有版权的内容,从而极大损害了产品所有者的版权和商业利益.因而,如何保护多媒体信息的安全成为国际上研究的热门课题.该论文主要探讨了变换域的数字水印技术问题.另外,该论文还研究了变换域上的图像压缩问题.图像数据压缩是多媒体的关键技术之一,寻求好的数据压缩方法具有极其重要的意义.小波变换在时域、频域均具有良好的局域化特性,弥补了DCT变换的不足,并且它的多分辨率变换特性便于与人眼的视觉特性相结合.所以小波变换编码成为当今图像压缩编码研究的热点.在数字水印技术方面,该论文实现了两种数字水印嵌入算法:一种是基于离散小波变换的数字水印算法,另一种是基于离散余弦变换的数字水印算法.在研究基于离散小波变换的数字水印算法时,采用图像置乱和位平面分解技术对数字水印进行预处理,通过量化函数把水印信息嵌入到小波系数的中频区域.该算法在进行水印检测时不需要原始图像,属于盲检测.而在研究基于离散余弦变换的数字水印算法时,充分考虑了人眼视觉系统,把数字水印经过预处理后嵌入到DCT系数的中频区域,把需要嵌入水印信息的原始DCT系数写入密码文件,通过密码文件可以完成水印检测功能.实验结果表明,这两种算法经过攻击后都具有较强的鲁棒性.在图像压缩编码方面,实现了基于小波变换的树特征平面图像压缩方法.利用小波系数各级子带之间具有树形结构,建立树特征平面,结合四叉树编码和算术编码进行编码.实验结果表明该编码方法可以达到较好的压缩效果.

目录

文摘

英文文摘

独创性声明及关于论文使用授权的说明

第一章 绪论

1.1课题研究的意义

1.2研究动态

1.2.1图像压缩编码的研究现状

1.2.2数字水印研究的现状

1.3本文所作的主要工作

1.3.1数字水印技术

1.3.2图像压缩编码

1.4论文大纲

第二章 离散余弦变换与离散小波变换

2.1离散余弦变换基本理论

2.1.1离散余弦变换

2.2离散小波变换基本理论

2.2.1小波简介

2.2.2离散小波变换

2.2.3数字图像的离散小波变换

2.3小结

第三章 图像置乱算法研究

3.1数字图像置乱

3.1.1背景

3.3几种常见图像置乱算法

3.3.1幻方变换

3.3.2 K采样变换

3.3.3 Hilbert变换

3.3.4 Torus自同构映射(几何变换)

3.4小结

第四章 数字水印理论

4.1数字水印技术

4.1.1背景

4.1.2数字水印原理及其通用模型

4.1.3数字水印特点及分类

4.1.4数字水印的主要应用领域

4.2小结

第五章 基于离散小波变换的数字水印方案

5.1数字水印预处理

5.1.1数字水印的置乱

5.1.2位平面分解

5.2数字水印嵌入位置的选择

5.3数字水印的嵌入与提取

5.3.1数字水印的嵌入模型

5.3.2数字水印的嵌入步骤

5.3.3数字水印的提取模型

5.3.4数字水印的提取步骤

5.4实验结果与分析

5.5小结

第六章 基于离散余弦变换的数字水印方案

6.1人眼视觉系统(HVS)

6.2图像的预处理

6.3数字水印嵌入位置的选择

6.4水印的嵌入与提取

6.4.1水印的嵌入模型

6.4.2水印的嵌入步骤

6.4.3水印的提取模型

6.4.4水印的提取步骤

6.5实验结果分析

6.6小结

第七章 结合小波变换和树特征平面的图像压缩编码

7.1树特征平面

7.2压缩编码方法

7.2.1编码思想

7.2.1编码步骤

7.3解压方法

7.4实验结果

7.5小结

第八章 总结与展望

8.1本文所作工作总结

8.1.1数字水印技术方面

8.1.2图像压缩编码方面

8.2进一步的研究工作

8.2.1数字水印技术方向

8.2.2图像压缩编码方向

参考文献

致谢