靜態(tài)圖像數(shù)字水印的魯棒性研究

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1、JIUJIANGUNIVERSITY畢業(yè)技能綜合測(cè)試題目靜態(tài)圖像數(shù)字水印的魯棒性研究英文題目ResearchonStaticImageDigitalverifyoftherobustnessofWatermarking院系信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院專(zhuān)業(yè)計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)姓名班級(jí)學(xué)號(hào)二Ｏ一四年十二月摘要隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的迅速發(fā)展，數(shù)字媒體的復(fù)制、加工及傳播變得非常方便。這些信息交流帶給人們視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)享受的同時(shí)，傳統(tǒng)的版權(quán)保護(hù)手段和數(shù)據(jù)安全技術(shù)面臨著極大的挑戰(zhàn)。數(shù)字水印技術(shù)就是在這樣的背景下發(fā)展起來(lái)的，近年來(lái)已經(jīng)引起了極大的關(guān)注。本文主要針對(duì)基于通過(guò)對(duì)加水印的圖像進(jìn)行一系列處

2、理和變換，驗(yàn)證水印的魯棒性，并對(duì)出現(xiàn)的一些問(wèn)題進(jìn)行分析。主要進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：水印對(duì)平滑和銳化處理的魯棒性實(shí)驗(yàn)、水印對(duì)噪聲的魯棒性實(shí)驗(yàn)、水印對(duì)旋轉(zhuǎn)變換的魯棒性實(shí)驗(yàn)、水印對(duì)JPEG有損壓縮的魯棒性實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)表明基于小波變換的數(shù)字水印技術(shù)有著良好的魯棒性和不可見(jiàn)性。目錄摘要II1緒論11.1數(shù)字圖像水印技術(shù)的研究目的和意義11.2數(shù)字圖像水印技術(shù)應(yīng)用12數(shù)字水印技術(shù)及魯棒性研究22.1.2數(shù)字水印的基本原理和框架22.1.3數(shù)字水印的特性32.1.4數(shù)字水印的分類(lèi)42.1.5對(duì)數(shù)字水印的攻擊52.1.6數(shù)字水印評(píng)估方法52.1.7數(shù)字圖像水印算法82.2小波分析82.2.1

3、離散小波變換82.2.2連續(xù)小波分析92.2.3多分辨率分析103小波域水印技術(shù)簡(jiǎn)析123.1小波域算法123.2小波變換圖像水印的特性及其算法的特點(diǎn)123.3水印預(yù)處理133.4水印對(duì)噪聲的魯棒性實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析134展望141緒論1.1數(shù)字圖像水印技術(shù)的研究目的和意義對(duì)水印技術(shù)研究興趣的突然增長(zhǎng)很可能源于人們對(duì)版權(quán)保護(hù)問(wèn)題的關(guān)注。近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)的迅猛發(fā)展，人們可以方便的利用數(shù)字設(shè)備制作、處理和存儲(chǔ)圖像、語(yǔ)音、文本和視頻等信息媒體。在模擬時(shí)代，人們把磁盤(pán)作為記錄設(shè)備，盜版拷貝通常要比原始拷貝的質(zhì)量低，但是由此引發(fā)的盜版問(wèn)題和版權(quán)紛爭(zhēng)也成為日益嚴(yán)重的社會(huì)問(wèn)題

4、。盜版者對(duì)數(shù)字多媒體產(chǎn)品的非法操作行為，通常包括以下三種情況：（a）非法訪問(wèn)，即未經(jīng)版權(quán)所有者得允許從某個(gè)網(wǎng)站中非法復(fù)制或翻印數(shù)字產(chǎn)品。（b）故意篡改，即盜版者惡意地修改數(shù)字產(chǎn)品以抽取或插入特征并進(jìn)行重新發(fā)送，從而使原始產(chǎn)品的版權(quán)信息丟失。（c）版權(quán)破壞，即盜版者收到數(shù)字產(chǎn)品后未經(jīng)版權(quán)所有者的允許將其轉(zhuǎn)賣(mài)。為了解決密碼技術(shù)在數(shù)據(jù)保護(hù)方面的不足，一種新的有效的數(shù)字版權(quán)保護(hù)和數(shù)據(jù)安全維護(hù)技術(shù)——數(shù)字水印技術(shù)得到了發(fā)展。與鈔票水印類(lèi)似，這是一種將特殊的不可見(jiàn)標(biāo)記，利用數(shù)字內(nèi)嵌的方法嵌入在數(shù)字媒體（圖像、聲音、文檔和視頻等）中，它可以用于證明原創(chuàng)者對(duì)其作品的所有權(quán)，并作為鑒定

5、、起訴非法侵權(quán)的證據(jù)，同時(shí)可以通過(guò)對(duì)水印的檢測(cè)和分析保證數(shù)字信息的完整性，從而成為知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)和數(shù)字多媒體防偽的有效手段。1.2數(shù)字圖像水印技術(shù)應(yīng)用版權(quán)保護(hù)是數(shù)字水印發(fā)揮的源動(dòng)力，也是數(shù)字水印發(fā)展的一個(gè)重要的應(yīng)用方面，但隨著多媒體技術(shù)的飛速發(fā)展和Internet的普及，一系列政治、經(jīng)濟(jì)、軍事和文化問(wèn)題也隨之產(chǎn)生，以下幾個(gè)引起普遍關(guān)注的問(wèn)題迅速構(gòu)成了數(shù)字水印的研究背景。（1）數(shù)字知識(shí)版權(quán)保護(hù)（版權(quán)保護(hù)）版權(quán)保護(hù)的水印既有可見(jiàn)水印，也有不可見(jiàn)水印。（2）聲像數(shù)據(jù)的隱藏標(biāo)識(shí)和篡改提示（3）商務(wù)交易中的票據(jù)防偽（4）隱蔽通信及其對(duì)抗（5）完整性認(rèn)證2數(shù)字水印技術(shù)及魯棒性研究2

6、.1.2數(shù)字水印的基本原理和框架數(shù)字水?。╠igitalwatermark）技術(shù)，是指在數(shù)字化的數(shù)據(jù)內(nèi)容中嵌入不明顯的記號(hào)。被嵌入的記號(hào)通常是不可見(jiàn)或不可察的，但是通過(guò)一些計(jì)算操作可以檢測(cè)或者提取。水印與原數(shù)據(jù)（如圖像、音頻、視頻數(shù)據(jù)）緊密結(jié)合并隱藏其中，成為原數(shù)據(jù)不可分離的一部分，并可以經(jīng)歷一些不破壞原數(shù)據(jù)使用價(jià)值或商用價(jià)值的操作而存活下來(lái)。數(shù)字水印，就是在數(shù)字媒體信息（如圖像、音頻、視頻等）中添加某些數(shù)字信息，以便保護(hù)數(shù)字媒體的版權(quán)，證明產(chǎn)品的真實(shí)可靠性，跟蹤盜版或者提高產(chǎn)品的附加信息。水印信息嵌入在載體文件中，不影響原始文件的可觀性和完整性。一般數(shù)字水印系統(tǒng)包含

7、一個(gè)水印嵌入系統(tǒng)和一個(gè)水印檢測(cè)系統(tǒng)。以數(shù)字水印在多媒體數(shù)字產(chǎn)品的版權(quán)保護(hù)中的應(yīng)用為例，介紹數(shù)字水印的基本框架。盡管數(shù)字水印有各種形式，可將水印信號(hào)統(tǒng)一表示為：(2-1)其中表示維數(shù)為d的水印域，d=1，2，3，分別表示聲音、靜態(tài)圖像和視頻圖像。水印信號(hào)可以是二進(jìn)制形式或高斯噪聲形式，其幅值相對(duì)于要保護(hù)的數(shù)字產(chǎn)品的幅值應(yīng)該是很小的。有時(shí)被稱(chēng)作”原始水印”，以區(qū)別于有可能在嵌入、檢測(cè)過(guò)程中變換以后的水印。一般通用水印系統(tǒng)框架可定義為一個(gè)六元系統(tǒng),其中：a)表示被保護(hù)的數(shù)字產(chǎn)品的集合b)表示水印信息的集合c)表示標(biāo)識(shí)碼（ID）的集合，它往往被稱(chēng)為水印密鑰d