论文综述：基于Curvelet变换的数字水印算法的研究

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1、本科生毕业设计（论文）综述学院轻工学院专业印刷工程导师吴刚学生刘亚鸽学号2011108307622015年3月21日基于Curvelet变换的数字水印算法的研究1研究背景及意义恩格斯曾指出，社会发展对科学技术的客观需求，比几十所大学更能推动科学的进步与发展。数字水印技术自上世纪90年代以来开始蓬勃发展，与其他许多的技术一样，数字水印技术的出现同样有着深刻的历史背景及意义。二十世纪中期以来，随着多媒体技术和计算机网络技术的飞速发展，数字音频、数字图像及数字视频等数字化的产品越来越多。同时，凭借着Internet的广泛

2、性和便利性，这些数字化的产品以多媒体的形式在网络上广泛发布和传播，计算机和网络的便捷及优越性给人们带来了无穷益处[1]。然而，人们在享受网络所带来的便利的同时，媒体信息的网络化和数字化也给版权保护带来了极大的挑战。这是由于多媒体产品的数字化特性使得数字式产品极易被非法编辑、拷贝、复制和篡改，人们可以简单方便的对有版权的内容进行无限制的复制和传播，数字式产品的侵权、非法拷贝及盗版问题日益严峻。因此，如何保护这些数字化产品的版权和内容安全成为一个迫在眉睫的问题。针对此类问题，数字水印技术以其独特的信息隐藏优势，首先引起

3、了人们的广泛关注。随着科技的进步，信息技术在人们的生活中扮演着极其重要的角色。在我们的生活中，存储、拷贝、传送多媒体信息极其普遍，仅有些机密文件才可能要通过加密再进行传送。这种加密技术虽然也提高了信息的安全性，但有时加密保护的能力是有限的。人们只要获得密钥就可以对信息进行任意的修改、传播和使用，一旦信息被破解就无法起到版权保护的作用。水印技术的出现，弥补了传统加密技术的不足，在一定程度上保护了产品的版权。数字水印技术是信息隐藏技术在多媒体领域中的一个重要应用，也是信息隐藏技术研究领域最为重要的一个分支，主要是通过一

4、些隐藏技术对数字化的多媒体产品进行版权保护，是一种较为有效的数字产品版权保护和数据安全维护技术。数字水印通过将密码学[2]和信息隐藏技术相结合，能够保证信息的自身安全，还能让信息传递的过程变得更加便利和安全[3]。其核心内容是，在不影响原始数据可用性的前提下，将不可移除的水印信息嵌入到受保护的原始信号中，同时，水印信息可以完整地、正确的提取或检测处理，以达到解决所有权纠纷以及盗版跟踪等问题。数字水印这门新兴技术自上世纪90年代飞速发展以来，引起了国内外相关人士的浓厚兴趣，它作为一种新型的信息隐藏技术受到了越来越多的

5、关注和重视，目前也正成为多媒体安全信息领域的一个研究热点[4,5]。随着经济的发展、计算机网络技术的普及，数字水印技术逐渐成为版权保护的重要手段，它发挥着越来越重要的作用，将具有更加广阔的发展空间和应用前景。2国内外研究现状作为信息隐藏技术最为重要的一个分支，自20世纪90年代以来，随着人们对版权保护意识的增强，数字水印技术的研究引起了国内外研究者的极大兴趣，成为国内外学者的研究热点。早期的数字水印算法主要在空域实现，而且大都是针对数字图像进行研究的，该技术最早出现于1993年A.Z.Tirkel等人撰写的“Ele

6、ctronicwatermark”一文中[6]。在这篇文章中第一次出现了“watermark”这一术语，这标志着数字水印这门新兴学科的诞生。后来将两个词合二为一就成为了“watermark”，而现在通常都使用“digitalwatermarking”一词来表示“数字水印”。1994年，R.G.Schyndel等人在IEEE国际图像处理会议上发表了一篇题为“ADigitalWatermark”的文章，在这篇文章中首次介绍了“数字水印”这一重要概念[7]。当时，他们已经意识到了数字水印的重要性，并提出了可能的应用，并针

7、对灰度图像提出了两种在图像的最低有效位中添加水印的方案，该方案简单高效，但水印的鲁棒性较差，使得水印信息无法被正确提取。为了提高数字水印的鲁棒性，1996年Cox等人[8]提出了一种基于扩频通信思想的水印方案，利用离散余弦变换技术向静止的图像中添加标记来提高水印的鲁棒性。但该方法也存在着一些缺陷，在提取水印时，都需要利用原始载体或原始水印的相关信息，因此它不是盲水印方案。随后，Chen等人[9]于1998年提出了一类盲水印方案。该方案采用量化器来实现水印信息的嵌入，在容量和鲁棒性等方面都具有较好的性能，并已成为数字

8、水印技术中一个比较典型的方案。数字水印从正式提出到现在的二十多年间已经成了学术界和国内外一些大公司关注的焦点。从1994年开始，国内外学术界就开始陆续的发表有关数字水印的文章，且发表文章的数量呈快速增长趋势，几个有影响的国际会议（如IEEEICPC、IEEEICASSP、ACMMultimedia等）以及一些国际权威杂志（如ProceedingsofIEEE