基于contourlet—svd的數(shù)字圖像盲水印算法【開題報告】

1、畢業(yè)設(shè)計開題報告畢業(yè)設(shè)計開題報告電子信息科學(xué)與技術(shù)電子信息科學(xué)與技術(shù)基于基于ContourletContourlet—SVDSVD的數(shù)字圖像盲水印算法的數(shù)字圖像盲水印算法一、選題的背景與意義一、選題的背景與意義1.11.1研究的背景研究的背景隨著Inter的迅猛發(fā)展，通信技術(shù)的迅速發(fā)展和計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的普遍運用，使人們可以通過互聯(lián)網(wǎng)收發(fā)信息，可以隨時上傳自己創(chuàng)作的數(shù)字圖象、音樂、視頻等作品，可以進(jìn)行學(xué)術(shù)交流。然而，也正是因為網(wǎng)絡(luò)的這種便捷性

2、、傳播迅速的優(yōu)點使其很容易被非法拷貝，導(dǎo)致數(shù)字產(chǎn)品的版權(quán)、完整性、有效性得不到保證，嚴(yán)重?fù)p害了創(chuàng)作者的利益。而一些具有特殊意義的數(shù)字信息，如涉及司法訴訟、政府機(jī)要等信息，更是遭到了不法分子地惡意攻擊和隨意篡改等，這一系列問題給當(dāng)今科學(xué)家?guī)砹司薮筇魬?zhàn)。為了解決上述各類問題，提出了數(shù)字水印技術(shù)。它是指用信號處理的方法在數(shù)字化的多媒體數(shù)據(jù)中嵌入隱蔽的標(biāo)記，這種標(biāo)記通常是不可見的，只有通過專用的檢測器或閱讀器才能提取。目前，數(shù)字水印在音頻、視

3、頻、圖像等的應(yīng)用迅速得到廣泛的研究和發(fā)展。1.21.2數(shù)字水印研究現(xiàn)狀數(shù)字水印研究現(xiàn)狀數(shù)字水印技術(shù)的研究現(xiàn)狀主要分為兩大類：1)空間域數(shù)字水印研究空間域數(shù)字水印研究最初提出的數(shù)字水印嵌入方法是在空間域上實現(xiàn)的。1995年，Btuyndoncky等提出了一個基于空域分塊的方法，通過改變均值來嵌入水印。1996年，Patchwk等人提出了一種算法（Patchwk算法），該算法隨機(jī)選取圖像的N對像素點，通過增加其中一個點的亮度值而相應(yīng)降低另一

4、個點的亮度來隱藏信息。1998年，Darmstaedter等人提出了一種新的空域水印算法，該算法是基于圖像的88塊的空間域分解進(jìn)行的。不過上述的一些空域法普遍存在著可嵌入水印能量不好控制、魯棒性差等缺點，現(xiàn)在已經(jīng)很少有人使用，人們逐漸將水印的嵌入和檢測轉(zhuǎn)到頻域上進(jìn)行。2)頻域數(shù)字水印研究頻域數(shù)字水印研究頻域法大體有三類：DFT域、DCT域和DWT域。Ruanaidh和Pun利用傅立葉域?qū)θ中缘男D(zhuǎn)，平移和縮放變換具有不變性的特點，將水

5、印嵌入到傅立葉域來達(dá)到對這些攻擊的魯棒性。1999年，Hsu和Wu等人提出了基于可視化模型的算法，該算法具有很強(qiáng)的魯棒性。2000年，信息進(jìn)行置亂，然后將置亂后的水印信息嵌入到原始圖像中。不同的置亂方法產(chǎn)生不同的效果。通過各種實驗測試，選擇出具有最好的魯棒性和不可見性的置亂方法。2)2)水印嵌入水印嵌入水印圖像水印嵌入的一般方法是在一個寬帶信道(載體圖像)上用擴(kuò)頻通信技術(shù)傳輸一個窄帶信號(水印信號)。頻域法大體有三類：DFT域、DCT域

6、和DWT域。這里采用的是將圖像的Contourlet變換和SVD結(jié)合的嵌入方式。Contourlet變換是一種新的圖像二維表示方法，具有多分辨率、局部定位、多方向性、近鄰界采樣和各向異性等性質(zhì)，其基函數(shù)分布于多尺度、多方向上，少量系數(shù)即可有效地捕捉圖像中的邊緣輪廓，而邊緣輪廓正是自然圖像中的主要特征。圖像的奇異值對幾何失真(轉(zhuǎn)置、鏡像、旋轉(zhuǎn)、放大、平移)具有不變性。研究的核心包括比較在低通子帶和在帶通子帶中嵌入水印信息，哪個水印的穩(wěn)健性

7、最好。以及如何得到Contourlet系數(shù)，是在一個低通子帶方向上獲取最大奇異值，還是在多個方向上獲取最大奇異值。通過各種方式將圖像Contourlet變換和SVD結(jié)合，找出一種算法不僅能夠發(fā)揮Contourlet變換和SVD各自的優(yōu)點。而且具有良好的圖像視覺保真度，對多種圖像攻擊具有較強(qiáng)的魯棒性。3)3)不可見性實驗不可見性實驗通過不可見性實驗對嵌入水印后的數(shù)字圖像進(jìn)行信噪比方面的質(zhì)量分析。一般的測試依據(jù)是PSNR值越大，就代表失真越

8、少。4)4)水印提取和檢測水印提取和檢測水印的提取的方法是根據(jù)提取密鑰通過嵌入算法的逆過程提取出作品中的每個印記，其長度等于原始水印序列的長度。按水印的檢測過程可以將數(shù)字水印劃分為明文水印和盲水印。明文水印在檢測過程中需要原始數(shù)據(jù)，而盲水印的檢測只需要密鑰，不需要原始數(shù)據(jù)。而且一般來說，明文水印的魯棒性比較強(qiáng)，但其應(yīng)用受到存儲成本的限制。但是也可以嘗試用明文水印，能體現(xiàn)出明文水印的價值。5)5)魯棒性實驗魯棒性實驗通過魯棒性實驗對該算法