基于contourlet—svd的數(shù)字圖像盲水印算法【開題報告+文獻綜述+畢業(yè)設計】

1、1畢業(yè)設計開題報告畢業(yè)設計開題報告電子信息科學與技術電子信息科學與技術基于基于ContourletContourlet變換和奇異值分解的圖像零水印算變換和奇異值分解的圖像零水印算法研究法研究一、選題的背景與意義一、選題的背景與意義隨著信息時代的到來，特別是Inter的普及，信息的安全保護問題日益突出。當前的信息安全技術基本上都以密碼學理論為基礎，無論是采用傳統(tǒng)的密鑰系統(tǒng)還是公鑰系統(tǒng)，其保護方式都是控制文件的存取，即將文件加密成密文，使非

2、法用戶不能解讀。但隨著計算機處理能力的快速提高，這種通過不斷增加密鑰長度來提高系統(tǒng)密級的方法變得越來越不安全。另一方面，多媒體技術已被廣泛應用，需要進行加密、認證和版權保護的聲像數(shù)據(jù)也越來越多。數(shù)字化的聲像數(shù)據(jù)從本質(zhì)上說就是數(shù)字信號，如果對這類數(shù)據(jù)也采用密碼加密方式，則其本身的信號屬性就被忽略了。最近幾年，許多研究人員放棄了傳統(tǒng)密碼學的技術路線，嘗試用各種信號處理方法對聲像數(shù)據(jù)進行隱藏加密，并將該技術用于制作多媒體的“數(shù)字水印”。數(shù)字水

3、印技術是指用信號處理的方法在數(shù)字化的多媒體數(shù)據(jù)中嵌入隱蔽的標記，這種標記通常是不可見的，只有通過專用的檢測器或閱讀器才能提取。已有的數(shù)字水印方法為了嵌入水印信息都對原圖像數(shù)據(jù)采用各種方法或多或少地進行了修改，這樣做使其魯棒性和安全性受到限制。零水印是不對原圖像數(shù)據(jù)進行修改的一種新的數(shù)字水印技術，零水印技術能夠很好地解決了不可見數(shù)字水印的可感知性和魯棒性之間的矛盾。目前，數(shù)字水印的研究主要是空域和變換域的研究，由于空域嵌入水印魯棒性比較差

4、，在嵌入水印時候能量難以控制等缺點，現(xiàn)在已經(jīng)很少使用了，而變換域嵌入水印極大程度上克服了以上兩個缺點極大的提高了魯棒性所以廣泛被人們所采用。在變換域的研究變換域中的小波變換可以較好的描述奇異點，但不能對奇異點出的紋理方向加以描述。然而，近年來出現(xiàn)的Contourlet變換是一種新的圖像二維表示方法，具有多分辨率、局部定位、多方向性、近鄰界采樣和各向異性等性質(zhì)。圖像的奇異值對幾何失真具有不變性。因此，在圖像的奇異值中嵌入水印對幾何攻擊具有

5、很好的魯棒性。本文所研究的正是一種基于3法，選擇出具有最好的魯棒性和不可見性的置亂方法。（5）在圖像進行Contourlet變換之后獲得的低頻子帶作奇異值分解后得到的第一個奇異值的整數(shù)位如何構造零水印。三、研究的方法與技術路線：三、研究的方法與技術路線：3.13.1研究的方法研究的方法3.1.13.1.1水印圖像預處理水印圖像預處理為了增大水印系統(tǒng)的安全性，提高水印對一般圖像處理惡意攻擊的魯棒性，本文采用基于Arnold變換的圖像置亂技

6、術。對水印圖像進行Arnold變換的次數(shù)K作為提取水印w的密鑰。3.1.23.1.2水印嵌入水印嵌入1)將原始二值水印圖像W進行二維Arnold置亂，其中迭代次數(shù)K作為恢復圖像的密鑰置亂后的水印圖像為Ws。2)將原始灰度圖像I進行Contourlet變換取其低頻子帶(大小為原始圖像的一半)作88分塊的奇異值分解記錄每一塊分解后獲得的第一個奇異值S(11)，并按照如下方法進行水印的嵌入：Smn=mod(flo(S(11))2)∧Wsmn其

7、中flo()表示取整運算，mod()表示求余運算，∧為按位異或運算。最后把運算結果轉(zhuǎn)化生成一幅圖像，這就是最終的密鑰圖像。3.1.33.1.3水印提取水印提取1)讀取密鑰圖像的像素值Smn。2)將原始灰度圖像I進行Contourlet變換取其低頻子帶作88分塊的奇異值分解記錄每一塊分解后獲得的第一個奇異值S(11)并按照如下方法提取水印:Wsmn=mod(flo(S(11))2)∧Smn將得到的結果保存為圖像，然后將該圖像進行Arnol

8、d置亂變換的逆變換就得到了水印圖像W。3.1.43.1.4實驗結果與分析實驗結果與分析實驗原始灰度圖像，水印為3232的二值圖像，并使用Matlab做仿真實驗。使用相似度NC來檢測水印質(zhì)量，NC越大，表明兩幅圖像的相似度越大。原始圖像Contourlet變換后低頻子帶圖(為原始圖像大小的一半)嵌入水印的圖像(因本文算法是零水印算法，所以嵌入水印后的圖與原始圖像并無差別)原始水印圖像經(jīng)Arnold置亂后的水印圖像，再經(jīng)過JPEG壓縮攻擊、