基于DWT的图像压缩及数字水印设计.doc

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1、.“数字图像处理”课程设计基于DWT的图像压缩及数字水印系统设计班级：13电信A1组长：高利组员：余世芝、石燕、张冰王娜娜、蒋锐2016年1月4Word资料.摘要随着网络带宽、计算能力、图像压缩技术和存储设备的快速发展，人们对图像压缩技术及数字图像水印技术提出了更高的要求，良好的图像压缩技术不仅能实现高压缩率和高保真度，还能满足图像存储及图像数据传输的现实要求。数字化图像数据的使用与传播的普及，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。采用密码学的加密与解密技术虽然能够保护数字产品的安全传输，但不

2、能保证数字产品解密后的盗版问题。为解决这一问题，在原图像中加入不可见的信息来标注版权是近年来图像技术研究领域的一个热点。目前提出的数字水印的嵌入方法大致可以分为空间域数字水印和变换域数字水印两大类。从总体性能来看，变换域的方法比空间域的方法有更多的优越性。基于变换域的数字水印技术又分为DET（离散傅氏变换）、DCT（离散余弦变换）、DWT（离散小波变换）等。由于小波变换具有很好的时域—频域特性，作为一种多分辨率的分析方法，小波变换成为新一代静止图像压缩标准JPEG-2000和运动图像压缩标准MPEG-4中的一种关键的技术，所以基于小波变换

3、的数字水印研究是非常必要。MATLAB作为一款高性能的数值计算和可视化软件，为图像压缩及数字水印的嵌入与提取提供了方便。关键词：图像压缩，数字水印，MATLAB，小波变换，嵌入与提取Word资料.目录1引言42基于DWT的图像压缩和数字水印方法42.1基于DWT的图像压缩42.1.1图像压缩编码的目的与可能性42.2数字水印方法52.2.1数字水印系统的组成52.2.2基于DCT领域的鲁棒水印的实现72.2.3基于空域的脆弱水印实现82.2.4水印的提取及篡改检测93基于DWT的图像压缩和数字水印的Matlab实现93.1基于DWT的图像

4、压缩的Matlab实现93.1.1基于DWT的图像压缩的设计与实现93.2数字水印的Matlab实现143.2.1数字水印的嵌入与提取143.2.2基于空域的脆弱水印实现153.2.3水印的提取及篡改检测163.2.4数字水印嵌入与提取的比较与分析184结束语19参考文献20附录：程序源代码21Word资料.1引言今天，计算机及网络的告诉发展为数字作品的传播提供了便利的途径。但人们在享受计算机技术带来便捷的同时又遇到了空前未有的作品传输速率与保护的难题。人们既希望自己的作品能迅速传播和被他人便捷使用，又希望享有自己作品的版权，使自己的作品

5、得到法律保护，防止非法复制和拷贝。显然，传播和保护是一对矛盾，是当今网络世界中出现的，又必须解决的新问题。图像压缩主要研究数据的表示、传输、变换和编码方法，目的是减少存储数据所需的空间和传输所用的时间。利用图像数据固有的冗余性和相关性，对图像数据按照一定的规则进行的将一个大的数据文件转换成较小的同性质的文件的变换和组合，从而达到在一定时间内传输更多的信息的目的。数字图像未经压缩时，其数据量很大，既浪费空间，也不适于传输。这对计算机的存储以及网络传输都造成了极大的负担。可见，没有图像编码与压缩技术的发展，大容量的图像信息的存储于传输是难以实

6、现的。Word资料.数字水印技术是通过一定的算法将一些标志性信息直接嵌入到多媒体内容中，但不影响内容的价值和使用，并且不能被人的感知系统察觉到或注意到，只有通过专用的检测器或阅读器才能提取的一种技术，嵌入的水印因袭隐藏于宿主文件中，不影响原始文件的可观性和完整性。在接收端，通过计算机水印信号被提取出来用于各种目的。因此数字水印被视做抵抗多媒体盗版的“最后一道防线”。因此从水印技术自身来说，它具有广泛的应用前景和巨大的经济价值。2基于DWT的图像压缩和数字水印方法2.1基于DWT的图像压缩2.1.1图像压缩编码的目的与可能性信息是现代社会的

7、主要特征，而人们传递信息的重要媒介是图像，数据量大是数字图像的一个显著特点，一幅具有中等分辨率（640*480）的彩色（24bit/像素）数字图像的数据量约7.37Mbit,这给数字图像的存储与传输带来极大的困难。因此，图像压缩就显得至关重要。它既是当代信息高速公路，HDTV，可视电话，图文传真等技术的关键，又在航空遥感，资源探测及生物医学工程等领域起着非常重要的作用。图像数据压缩是指在满足一定图像的条件下，用尽可能少的数据量来表示图像，即如何最大限度地压缩图像数据，而又能保证利用这些数据所重建的图像是用户能接受的。组成图像的各像素之间，

8、无论是在图像的行方向还是在列方向，都存在一定的相关性这样的相关性带来图像信息的冗余。常见的静态图像数据冗余包裹：空间冗余，结构冗余，知识冗余，视觉冗余，图像区域的相同性冗余，纹理的统计冗余。图