基于dwt的数字水印技术算法研究

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1、分类号密级UDC编号CENTRALSOUTHUNIVERSITY硕士学位论文论文题目基于DWT的数字水印技术算法研究学科、专业计算机软件与理论研究生姓名戴虎导师姓名及专业技术职务罗三定教授2006年4月原创性声明本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：日期：年月日

2、关于学位论文使用授权说明本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文；学校可根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文。作者签名：导师签名日期：年月日摘要近年来，作为数字媒体版权保护的有效方法，数字水印技术引起了研究人员的广泛关注。数字图像水印技术通过在数字图像中嵌入感官上不可见的数字水印信息，为数字图像在版权保护、认证、防拷贝、防篡改、保障数据安全等方面提供了有效的技术手段。本文重点对兼有不可

3、见性和鲁棒性的数字图像水印算法设计、水印攻击及对策等进行了分析和研究。主要内容有两部分，包括：1、提出了一种离散小波变换域上实现图像水印的方法。DWT方法可以将原始图像分解到频域中，同时还保留了图像在空间上的分布。这对于加强数字水印有损压缩和局部剪裁等的鲁棒性是非常有效的，而且完全符合JPEG2000标准，可以提高水印对最新图像压缩处理的攻击的鲁棒性。这种算法充分利用小波变换的特点，先将原始图像塔式分解，然后将水印图像利用Arnold变换进行置乱并塔式分解，在多分辨率分解后的中频和高频来嵌入对应的水印信息。且嵌入水印信息时

4、根据Logistic混沌系统生成的单向随机0、1序列决定嵌入水印信息的位置，以此来提高安全性。频段的选择是通过建立一种新的评价模型，采用本文提出的方法来计算鲁棒性指标，将嵌入的频段和信息量结合考虑，最终根据该模型得出最好的嵌入方法。对水印进行置乱可以消除水印像素的空间相关性，因此能提高水印抗图像剪裁操作的鲁棒性。该方法也充分利用了多分辨率分析与人眼视觉特性一致的特点，算法简单而有效。2、研究了各种水印算法攻击方法，并且针对目前很难解决的水印算法解释攻击问题，提出了一种基于鲁棒性水印算法和数字签名相结合的数字水印模型，可以有

5、效的解决这个问题。实验结果表明，本文水印算法能很好地满足不可见水印的各项要求，较好地解决了水印不可见性与鲁棒性之间的矛盾，在JPEG压缩、低通滤波、加噪、锐化及几何变换等常见的水印攻击中都表现出较强的鲁棒性。关键词数字水印,DWT,小波变换,Arnold变换,解释攻击IABSTRACTDigitalwatermarking,asaneffectivemethodforthecopyrightprotectionofmultimedia,hasdrawnextensiveattentioninrecentyears.Digi

6、talimagewatermarkingcanprovideeffectivetechnicalmeansforcopyrightprotection,authentication,copyprevention,tamperdetectionandsecurityofimagesbyembeddingaspecialinvisibledigitalsignalcalledwatermarkintoimages.Thisdissertationemphasizesonfollowingissues:Digitalwaterm

7、arkingarithmeticdesigneitherhasnovisibilityandrobustness,andalsogivesomeresearchandanalysisonwatermarkattackandcountermeasure.AwatermarkingtechniquebasedonDWTispresented.DWTcananalyzeoriginalimagestofrequencyfield,andkeepthedistributinginthespaceatthesametime.Itis

8、veryeffectiveonenhancingtherobustnessofthedigitalwatermarkingafterlostcompressingandpartialclipping,andcompletelyinaccordwiththestandardsofJPEG2000,soit