魯棒數(shù)字圖像水印方法研究.pdf

1、當代世界,隨著電子技術和計算機技術的迅猛發(fā)展,數(shù)字多媒體內容的廣泛普及使得數(shù)字多媒體內容的傳播、拷貝和存儲變得十分簡單、便捷.數(shù)字技術的發(fā)展改變了人們的觀念和生活方式,大多數(shù)人都能夠通過互聯(lián)網(wǎng)找到需要的各種格式的資料,并能方便的下載、篡改、存儲和傳播,從而使得數(shù)字多媒體內容的安全性問題十分嚴峻.例如數(shù)字內容的版權保護問題和數(shù)字內容的傳輸安全問題等.怎樣保證數(shù)字多媒體內容不被非法的閱讀;怎樣保證數(shù)字多媒體內容不被篡改和山寨;怎樣保護數(shù)字多

2、媒體內容的版權所有者的合法權益,等等這些問題都成為學術界和產(chǎn)業(yè)界共同關注和期待解決的重大課題.數(shù)字水印技術便誕生于如此背景之下.
　　數(shù)字水印技術就是通過一定的數(shù)字內嵌算法,將特制的、不可見的標記信息(如文本、圖像、音頻、視頻等)隱藏到數(shù)字圖像、聲音、視頻等數(shù)字作品中,以此達到確定版權所有者、認證數(shù)字內容、識記合法購買者、控制拷貝、確定所有權認證和跟蹤侵權操作等的目的.數(shù)字水印技術不僅提供了保護數(shù)字內容合法權益的方案,也同樣適用于

3、其他很多方面.如今,數(shù)字水印技術在數(shù)據(jù)的檢測和跟蹤、廣播監(jiān)控、互聯(lián)網(wǎng)付費服務、電子商務的認證等方面都具有十分廣泛的應用.本論文在借鑒前人研究的基礎上,對數(shù)字圖像水印技術進行了研究,并提出了幾個魯棒水印方案.本論文的主要內容包括以下幾個方面:
　　首先,對數(shù)字水印的模型、特性、分類和攻擊做了較為簡潔的綜述,對當前被多數(shù)數(shù)字水印研究人員一致采納的水印評價指標進行了概述和分析,并對數(shù)字水印技術的應用領域和發(fā)展前景挑戰(zhàn)進行了介紹和探討,為

4、接下來較為深入的研究數(shù)字水印的具體算法奠定了理論基礎.
　　其次,簡要介紹了以圖像為載體的數(shù)字水印技術(被嵌入的信息可以是任何形式的數(shù)字內容),即數(shù)字圖像水印技術.以魯棒性為依據(jù),著重介紹了不強調魯棒性或脆弱性的普通圖像水印、魯棒圖像水印和脆弱圖像水印,并分析了典型的算法.隨后,通過簡要介紹小波變換的基本理論及其應用,并對第二代圖像壓縮編碼方法中的JPEG2000壓縮標準的編解碼結構、主要特性和其中的小波變換.結合小波的多分辨率分

5、析的思想,提出一種基于DWT的抗JPEG2000攻擊的數(shù)字圖像水印算法,該算法中以二值圖像作為水印信息.該算法首先對原始圖像進行兩級離散小波變換,嵌入?yún)^(qū)域選擇了高頻細節(jié)子帶系數(shù)LH2、HL2和HH2,并利用抖動調制算法將水印信息嵌入原始圖像中,保證了水印的不可見性和較好的魯棒性的統(tǒng)一.之后利用MATLAB對該算法進行實驗仿真和分析,該算法不僅能保持很好的圖像質量,對JPEG2000壓縮有很好的魯棒性,而且對常見的剪切、噪聲、旋轉等攻擊具

6、有較好的抗攻擊性。
　　數(shù)字水印技術作為版權保護的關鍵技術之一,經(jīng)過近十幾年的快速發(fā)展,已經(jīng)取得了許多突破的進展,并有大量的研究成果產(chǎn)出.并且,許多領域的研究學者已經(jīng)或者開始關注數(shù)字水印的研究,每年都有眾多大小規(guī)模的學術會議在全球各地召開.然而,在這樣令人振奮的發(fā)展背后,數(shù)字水印技術的前景仍然面臨著各種亟待解決的問題以及許多有待突破的關鍵課題.目前,能夠統(tǒng)一數(shù)字水印研究基礎的數(shù)學模型尚未建立起來,數(shù)字水印容量分析方面、水印性能評價