彩色画面版权保护之数字水印算法探讨

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1、彩色画面版权保护之数字水印算法探讨-->第一章绪论1.1论文课题的研宄背景及意义图像数字水印技术是基于计算机科学、通信理论、密码学、计算机图形学、图像处理等领域的图像处理技术，此技术给数字信息方面安全问题提供了一定的保障，目前成为国际信息安全领域的重要研宄方向之一。据科学研宄表明，人们接收的信息有80%来自视觉，与一般文本以及音频信息相比较，数字图像包含的信息量较大，也较为直观，在网络信息的传播中应用广泛[3]。图像数字水印技术在过去的十几年里取得了长足的发展，但是目前已提出的大部分算法基本上大多数是针对于灰度图像，而彩色图像数字水印算法还没有展开充分的研究。主要原因是灰度图像和

2、彩色图像相比更易于处理，同时灰度图像只含有亮度信息，在嵌入水印之后不会产生其它新的颜色分量。然而随着信息资讯的丰富，彩色图像的应用更为广泛，相对灰度图像而言，能够提供大量的信息以便可以嵌入信息量更多、水印强度更强的水印信息，从而也可以提高水印的鲁棒性，因此彩色图像数字水印技术更具研究价值近几年来发生的一些事件，例如“华南虎照”、“刘铃羊”、“N歪曲报道西藏暴乱”等事件都与彩色图像有关，所以无论是利用彩色图像作为载体图像还是用其作为数字水印，这种彩色图像的数字水印技术越发受到人们的重视，也迅速成为图像水印处理技术的热点之一。1.2国内外的研究现状“数字水印”的概念由R.G.VanS

3、chyndel等人于1994年的IEEE国际图像处理会议(ICIP’94)上第一次明确提出[8]。数字水印技术作为信息化时代的一个新兴综合学科，因为在数字信息版权保护中体现出的重要性，从而获得了飞速地发展，并逐渐成为国内外研究热点问题。数字水印技术的研究得到了很多大学、科研机构及各大公司，甚至政府的大力支持。在国际学术领域内很多关于数字水印技术相关的论文大量地发表。这其中，L.FTurner与R.G.VanSchyndel将二值水印嵌入到灰度图像最低有效位上，称之为LSB(LeastSignificantBit)算法_，该方法是通过调整数字图像当中对感知度较低的像素低比特位来表达

4、水印信息，用以达到嵌入水印的目的。这在数字图像的操作上很容易来实现，因为就算水印信息替代了原始载体图像的最低有效位，通过肉眼也通常无法分辨出嵌入水印前后的差别，这就满足了对水印信息不可见性的需求。但这种算法也有弊端，就是使用直接位平面替代法很容易就可检测出来。文献[11]把扩频通信的模式思维带入到数字水印中，提出的一种通过离散余弦变换(DiscreteCosineTransform，DCT)。该方法有良好的压缩及去相关的能力，同时满足数字图像的JPEG压缩标准。.........第二章数字水印技术2.1数字水印信息媒体的数字化技术为数字信息的存取提供了很大的便利，并且明显地提高了

5、数字信息表示的效率和准确率。尤其随着当今计算机网络通讯技术的高速发展，使得信息的传输和交换变成了一个相对不复杂的过程，人们利用计算机、数字扫描仪等电子设备，可以非常快捷地将各种数字信息传递到世界上的任何一个角落，但此时“副作用”也会跟随而来，由于通过网络传输的数据和文件或者数字信息作品，会被一些有恶意的个人或团体，在未获取到这些作品的所有者的授权下拷贝以及传播，造成这些有版权的作品的利益无法保障，因此如何在信息网络的环境中有效地去实施版权保护以及来保证信息安全是一个亟待解决的实际问题。近几年来很多人尝试利用各种手段来将秘密的信息隐藏在普通的文件中传播出去，用以跟踪一些侵权行为，且

6、在这个基础上再提供一些法律保护的证据，称此为信息隐藏，亦或是更严格地被定义为信息伪装。2.2数字水印分类根据特性将水印划分为易损水印与及稳健水印。易损水印又称其为脆弱水印，主要应用于数字产品保护完整性验证。数字产品由于网络技术不断发展很容易遭到恶意篡改或是拷贝，产品信息真实性与完整性有可能被破坏，因此易损水印要求对较小破坏比较敏感，这样的特性决定了易损水印能够很好地应用在图像篡改提示或是图像的完整性检测，用以证明数字产品真实性及完整性。稳健水印与易损水印应用相反，要求其可以有效抵抗很多有意或无意的攻击，例如对嵌入水印后的载体数据进行滤波、有损压缩等一些常见处理操作后，仍可很好地从

7、中提取或是检测到水印的存在。稳健水印主要应用在数字产品产权保护以及鉴别真伪等方面。第三章基于双正交小波变换的水印算法......153.1双正交小波变换.....15第四章基于NSCT及PCA的水印算法.....284.1NSCT28第五章总结与展望.....445.1本文工作总结.......44第四章基于NSCT及PCA的水印算法第三章主要阐明双正交小波变换理论以及Arnold变换基本理论，提出了一种基于双正交小波变换彩色图像数字水印嵌入算法。第四章论述了NSCT及PCA基本