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本科毕业论文---基于matlab的图像水印算法分析论文正文.doc
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本科毕业论文---基于matlab的图像水印算法分析论文正文.doc
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摘 要
- -
摘 要
本文对多种数字水印算法进行了研究、对比和改进.首先基于 matlab 编程
进行实际检验,验证算法的可行性,然后从水印的置乱、嵌入和提取三个方面,
根据实际检验的参数对这些算法的鲁棒性、抗攻击性和隐蔽性进行了对比分析,
同时测量了各水印算法的数据容量,并对部分算法中的瑕疵给出了改进建议.
其中鲁棒性的检验主要是对水印后的图像进行 JPEG 压缩、旋转、裁剪等操
作,然后观察提取出的水印图像是否被破坏,并用实际数据表示破坏程度,进行
对比分析.不同水印算法的数据容量的测量主要是通过计算同一原始图像中可以
嵌入的水印图像的大小,并测量水印图像的数据量来实现.
关键词 数字水印;小波变换;离散余弦变换;奇异值分解;Matlab
Abstract
- I -
Abstract
In this paper, a variety of digital watermarking algorithm is studied, compared and
improved. Firstly, based on the MATLAB programming of the actual test, verify the
feasibility of the algorithm. And then, from the scrambling, embedding and extracting
three aspects, the robustness, anti attack and concealment of these algorithms are
compared according to the actual test parameters. Simultaneous measurement of
various watermarking algorithm data capacity, and part of the algorithm flaws given
suggestions for improvement.
The test of robustness is mainly JPEG compression, rotation, clipping and other
operations on the image after the watermark, and observe whether the extracted
watermark image is being destroyed, and with the practical data, said the damage
degree, carries on the contrast analysis. The measurement of the data capacity of
different watermarking algorithms is mainly through calculating the size of the
watermark image which can be embedded in the same original image, and measuring
the amount of the watermark image data to achieve.
Keywords Digital Watermarking; Wavelet Transform; Discrete Cosine Transform;
Singular Value Decomposition; Matlab
目 录
- II -
目 录
摘要.................................................................................................................................I
Abstract..........................................................................................................................II
目录..............................................................................................................................III
第 1 章 绪论................................................................................................................1
1.1 课题研究背景................................................................................................1
1.2 数字水印的应用............................................................................................2
1.3 数字水印研究现状........................................................................................4
1.3.1 发展现状..............................................................................................4
1.3.2 算法现状..............................................................................................4
1.4 本文主要研究内容........................................................................................5
第 2 章 离散小波变换和奇异值分解的研究综述....................................................6
2.1 引言................................................................................................................6
2.2 离散小波变换................................................................................................6
2.3 奇异值分解....................................................................................................7
第 3 章 基于 SVD 和 Radon 变换的抗旋转攻击盲水印算法的分析 .....................8
3.1 算法主体........................................................................................................8
3.1.1 嵌入前的水印图像置乱......................................................................8
3.1.2 水印嵌入过程......................................................................................9
3.1.3 水印提取............................................................................................10
3.2 算法仿真实验..............................................................................................11
3.3 算法性能分析..............................................................................................14
第 4 章 一种用哈达玛矩阵进行置乱变换的盲水印算法的分析 ..........................15
4.1 算法主体......................................................................................................15
4.1.1 嵌入前的水印图像置乱....................................................................15
4.1.2 水印嵌入过程....................................................................................16
4.1.3 水印提取............................................................................................16
目 录
- III -
4.2 算法仿真实验..............................................................................................17
4.3 算法性能分析..............................................................................................21
第 5 章 一种新的小波域盲水印算法的分析 ..........................................................22
5.1 算法主体......................................................................................................22
5.1.1 嵌入前的水印图像置乱....................................................................22
5.1.2 水印嵌入过程....................................................................................22
5.1.3 水印提取............................................................................................24
5.2 算法仿真实验..............................................................................................25
5.3 算法性能分析..............................................................................................28
第 6 章 基于子块区域分割和自嵌入技术的全盲多功能图像水印算法的分析 ..29
6.1 算法主体......................................................................................................29
6.1.1 水印生成............................................................................................30
6.1.2 水印置乱............................................................................................30
6.1.3 水印嵌入过程....................................................................................31
6.1.4 水印提取............................................................................................32
6.2 算法仿真实验..............................................................................................32
6.3 算法性能分析..............................................................................................35
第 7 章 算法参数对比 ..............................................................................................36
7.1 参数对比......................................................................................................36
结论..............................................................................................................................37
参考文献......................................................................................................................39
致谢..............................................................................................................................40
附录..............................................................................................................................41
东北电力大学本科毕业论文
- 0 -
第 1 章 绪论
1.1 课题研究背景
多媒体存储和传输技术随着数字信息技术的高速发展和计算机通信技术的
不断革新而不断进步,这也使得数字化的信息的存储和传输变得更加快速、精确、
方便,各种形式的多媒体数字作品特别是图像作品、视频作品、音频作品纷纷在
网络上发表.然而数字信息技术精准、大批量的复制功能和互联网强大的信息传
递能力帮助人们实现信息共享的同时也带来了各种各样的问题.
由于多媒体数字作品的复制品和原件近乎完全一致,而且复制起来非常容易,
因此有的个人或团体在没有得到作品的作者和版权所有者的授权的情况下对有
版权的内容进行恶意的复制、传播和修改,甚至非法地将其用于商业用途,使作
者及版权所有者的利益受到严重的侵犯,目前这种作品侵权现象正不断加剧.因
此,数字化作品的知识产权保护问题引起了计算机科学界的广泛重视,并且已经
成为目前的一个研究热点.
以前主要是将多媒体数据文件加密成密文后发布,即通过数据加密技术来实
现版权保护,使得密文中有用的数据信息在网络中传递时不能被出现的非法攻击
者截获,从而实现版权和信息安全的保护.
但通常的加密技术并不能很好地解决版权保护问题,仅仅只能预防,这是因
为:
(1)无法监控多媒体信息的流动传播情况;
(2)加密大批量的多媒体信息时,资源占用严重,且效率低下.
(3)多媒体信息加密后隐蔽性不高,容易引起攻击者的注意和好奇,激发
他们解密的兴趣和欲望.
(4)加密的鲁棒性不高,如果破解失败,攻击者可以将信息破坏,使得合
法接收者也无法获得信息的内容;
(5)只有在加密状态下才能保护多媒体信息,解密后发生侵权时,无法提
供有效的法律证据;
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