基于Arnold变换的DCT域数字图像水印算法研究(4)

2.5.1 空域算法 ................................................ 8 2.5.2 变换域算法 .............................................. 8 2.5.3 压缩域算法 .............................................. 9 2.5.4 NEC算法 ................................................ 10 2.5.5 生理模型算法 ........................................... 10 2.6 运算量分析 ....................................................................................................... 10 2.7 数字水印的评估 ................................................................................................ 11 2.8 数字水印的应用 ............................................................................................... 12

2.8.1 数字水印在数字产品防伪中的应用 ......................... 12 2.8.2 数字水印在数字产品防伪中的优势 ......................... 13 2.9 Arnold变换 ...................................................................................................... 14

2.9.1 变换的基本原理 ......................................... 14 2.9.2 Arnold变换特点 ......................................... 15

第1页

目录

第三章 DCT变换的应用 ............................................... 15

3.1 DCT变换 ............................................................................................................ 15 3.2 常见的DCT变换 ............................................................................................... 17 3.3 改进的DCT变换 ............................................................................................... 18 第四章 基于Arnold变换的DCT域的数字水印算法 ....................... 19

4.1 算法设计步骤 ................................................................................................... 19

4.1.1 水印预处理 ............................................. 19 4.1.2 水印嵌入 ............................................... 19 4.1.3 水印提取 ............................................... 19 4.2 实验结果与分析 ............................................................................................... 20 4.3 本章小结 ........................................................................................................... 24 第五章 结论及进一步研究 ............................................ 25 结束语 ............................................................... 26 致谢 ................................................................. 27 参考文献 ............................................................. 28 附录一：程序 ......................................................... 30 附录二：英译汉 ....................................................... 39

第2页

西安文理学院本科毕业设计（论文）

第一章 绪论

1.1 引言

近年来,数字水印技术已成为多媒体信息安全研究领域中发展最快的热点技术,受到国际学术界和企业界的高度关注。随着计算机多媒体技术的迅猛发展,越来越多的数字作品通过Internet能够以低成本、高速度地进行复制和传播,这样也很容易被盗版者所利用。网络信息安全涉及社会的经济、政治、文化等各个领域,因此,有效保护网络中数字作品的版权,解决数字作品的信息安全问题已经成为迫在眉睫的任务。多媒体数据的数字化为多媒体信息的存取提供了极大的便利，同时也极大地提高了信息表达的效率和准确性。随着因特网的日益普及，多媒体信息的交流已达到了前所 未有的深度和广度，其发布形式也愈加丰富了。人们如今也可以通过因特网发布自己的作品、重要信息和进行网络贸易等，但是随之而出现的问题也十分严重：如作品侵权更加容易，篡改也更加方便。因此如何既充分利用因特网的便利，又能有效地保护知识产权，已受到人们的高度重视。

目前,数字水印技术被认为是解决版权问题的一种有效的方式。水印的基本要求是不可见性和鲁棒性,然而,这两者之间是相互矛盾的,研究水印算法就是要在保证不可见性的前提下,尽可能多地嵌入水印。本文结合密码学方面的知识,对带有版权信息的二值图像水印进行Arnold变换,利用人眼视觉系统HVS对图像所具有的频率掩蔽、亮度掩蔽和对比度掩蔽等特性,提出了一种基于Arnold变换的DCT域中频的数字水印算法。试验表明该算法既具有视觉上的不可见性,又具有较好的鲁棒性,使受保护的数字产品具有双重安全性。

1.2 选题的目的与意义

随着互联网和多媒体技术的普及，互联网上所传播的数字信息（例如图像、视频等）都面临着一个安全问题。这些数字产品的版权保护成了当前研究的一个热点，数字水印技术就是解决这一问题的有效方法。数字水印技术利用数字作品中普遍存在的冗余数据与随机性,向数字作品中加入不易察觉但可以判定区分的秘密信息水印(Watermark),从而起到保护数字作品版权或完整性的作用,其作为多媒体领域中知识产权保护的有效手段,正得到广泛的研究与应用。混沌序列由于具有良好的伪随机性、

第 1 页

西安文理学院本科毕业设计（论文）

轨道的不可预测性、对初值的敏感性等一系列特性，因此它非常适合于数字水印的应用。

1.3 数字水印的发展趋势

1998年的国际图像处理会议上，Voyatzis等人【1】发表的论文中，正式标志混沌理论进入数字水印领域。我国最先探讨混沌理论与数字水印领域研究的是山东大学计算机科学学院的向辉副教授，他在文献【2】中详细介绍了如何采用混沌序列处理数字水印的方法。随着数字水印研究的蓬勃发展与广泛应用，作为数字水印重要的研究领域之一，混沌数字水印研究的重大理论意义和应用价值也日渐凸显出来，这种方式的优点是保密性、防攻击性强。目前，研究的热点是基于Arnold变换的数字水印。我国在该这一问题,提出了如下几种处理方案.领域的研究尚不普及,虽已引起一些大学、研究机构的关注：(1)把水印信号进行分层处理，分层可以采用两目前还没有成熟的技术或产品问世，随着数字化产品在中国种方法，一种是采用层叠滤波器(stack filter)的阈值分解技术的普及；另一种是采用比特位分解，例如住此机遇,研制出自己的数字水印产品，并形成一些标准，然后把其中的某些层作为水印嵌入数字产品中。 (2)DCT域系数裂解的水印嵌入算法，基于DCT变换和小波变换域的水印处理技术是各国争相研究的热点，形成标准的可能性最大。 (3)将水印处理技术应用到其他领域，如军事和国防方面，或用水印处理技术来验证军事命令、信息的真实可靠性，并探索该领.域的新技术和新理论，这对于国防现代化建设和未来的信息化、网络化战争的意义重大。

1.4 本课题主要讨论问题

本文选择了数字图像作为水印载体，选择了由Arnold变换后的图像作为嵌入的水印信号，在DCT域进行了水印算法的研究。 本文的主要研究内容如下：

(1) 水印预处理：在水印系统 …… 此处隐藏：3656字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……