基于離散運(yùn)算的自適應(yīng)魯棒數(shù)字圖像水印算法研究【開題報告+文獻(xiàn)綜述+畢業(yè)設(shè)計】

1、1畢業(yè)設(shè)計開題報告畢業(yè)設(shè)計開題報告通信工程通信工程基于離散運(yùn)算的自適應(yīng)魯棒數(shù)字圖像水印算法研究基于離散運(yùn)算的自適應(yīng)魯棒數(shù)字圖像水印算法研究一、選題的背景與意義當(dāng)今社會的發(fā)展有兩個明顯的特征：數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化。數(shù)字化指的是信息的存儲形式，特點(diǎn)是信息存儲量大、便于編輯和復(fù)制；網(wǎng)絡(luò)化指的是信息的傳輸形式，具有速度快、分布廣的優(yōu)點(diǎn)。人們通過互聯(lián)網(wǎng)可以快捷方便地獲得數(shù)字信息和在線服務(wù)。與此同時，數(shù)字盜版和篡改也越來越嚴(yán)重。因此，數(shù)字作品的知識產(chǎn)權(quán)保

2、護(hù)也更加受到重視。作為解決這一問題的重要手段，數(shù)字水印技術(shù)受到了廣泛關(guān)注并日趨成熟。數(shù)字水印的基本思想是在原始媒體數(shù)據(jù)中，如音頻、視頻、圖像等，通過水印嵌入算法在其中隱藏具有一定意義的附加信息作為標(biāo)記，這些信息與原始數(shù)據(jù)緊密結(jié)合，并隨之一起被傳輸。在接收端，通過水印檢測算法來提取或檢測。數(shù)字水印技術(shù)可能的應(yīng)用包括數(shù)字簽名、數(shù)字指紋、廣播監(jiān)視、內(nèi)容認(rèn)證、拷貝控制和秘密通信等。數(shù)字水印被視做抵抗多媒體盜版的“最后一道防線”。因此從水印技術(shù)自

3、身來說，它具有廣泛的應(yīng)用前景和巨大的經(jīng)濟(jì)價值。近幾年來水印的嵌入大多是基于Cox提出的加法或乘法兩種疊加算法。然而，基于Cox疊加算法建立起來的數(shù)字圖像水印方案其魯棒性并不理想，主要在于這種算法對于數(shù)字圖像特征值的改變屬于一種連續(xù)變化。因?yàn)楫?dāng)數(shù)字圖像受到某種攻擊（即便是微弱影響）時，數(shù)字圖像的特征值將隨之發(fā)生變化，從而導(dǎo)致基于相關(guān)檢測原理的水印檢測能力發(fā)生相應(yīng)退化。數(shù)字通信具有較強(qiáng)的抗干擾能力，只要影響不超過某一閾值，可以采取“整形再生

4、”的辦法將受到噪聲等因素干擾的傳輸數(shù)據(jù)（電脈沖）重新恢復(fù)出01數(shù)碼。因此基于二值離散運(yùn)算的自適應(yīng)數(shù)字圖像水印嵌入和檢測算法具有更好的魯棒性。目前的離散算法有以下幾種：3圖像水印嵌入和檢測算法，算法同時結(jié)合人眼視覺特性，選擇一些對人眼視覺不敏感的區(qū)域自適應(yīng)地嵌入水印，旨在使提出的水印算法在滿足水印不可覺察性前提下，能免疫于一般數(shù)字圖像處理操作的有限影響，具有較理想的魯棒性。1.研究的基本內(nèi)容：1）進(jìn)行數(shù)字圖像的小波變換研究，分析數(shù)字圖像經(jīng)

5、小波分解后得到的各子圖系數(shù)分布特征及其穩(wěn)定性，以便確定水印的嵌入?yún)^(qū)域。小波分解后產(chǎn)生兩部分?jǐn)?shù)據(jù)，一是最低頻率的子圖，另一部分是剩余的高頻子圖。（a）低頻子圖表示由小波變換分解級數(shù)決定的最大尺度、最小分辨率下對原始圖像的最佳逼近，稱為小波逼近子圖。小波逼近子圖中包含了原始圖像的大部分能量，在此嵌入水印魯棒性好，但容易使原始圖像降質(zhì)。（b）高頻子圖表示了原始圖像的水平邊緣細(xì)節(jié)、垂直邊緣細(xì)節(jié)和斜邊緣細(xì)節(jié)信息，統(tǒng)稱為小波細(xì)節(jié)子圖，在此嵌入水印，

6、不易被人所察覺，但容易被破壞，魯棒性較差。2）進(jìn)行現(xiàn)有算法的研究，分析各算法的優(yōu)缺點(diǎn)除離散小波變換（DWT）外的水印算法有2種：（a）傅里葉變換（DFT）是一種經(jīng)典而有效的數(shù)學(xué)工具，DFT域的算法有利于實(shí)現(xiàn)水印的仿射不變性，而且可以利用變換后的相位信息嵌入水印。但DFT域的方法計算比較復(fù)雜，效率較低，而且與國際壓縮標(biāo)準(zhǔn)不兼容，限制了它的應(yīng)用。（b）離散余弦變換（DCT）是目前研究最多的一種數(shù)字水印，它具有魯棒性強(qiáng)、隱蔽性好的特點(diǎn)。其主要