基于DWT-DCT-SVD的图像数字水印算法

摘要

随着互联网的发展以及打印机、扫描仪等存储传输技术越来越广泛的应用，越来越多的数字化多媒体产品通过互联网大量快速的传播，导致多媒体著作变得容易获取并被非法肆意篡改和复制传播，多媒体著作的版权急需得到保护。如今密码学和信息安全技术的发展，已经为多媒体著作的内容安全和版权保护提供了支持。而数字水印技术作为一种重要的信息安全手段，为多媒体著作的保护提供了一个强有力的解决方案。本论文在前人工作的基础上，针对当前数字水印的发展状况，完成了以下工作：
　　 （1）在了解了数字水印技术的特点、分类及应用，回顾了数字水印技术的研究背景，总结了数字水印技术的国内外研究现状和发展趋势的基础上，研究了变换域图像数字水印的几种常见变换以及图像置乱技术，在现有算法的基础上提出一种将离散小波变换DWT、离散余弦变换DCT和矩阵奇异值分解SVD相结合的图像数字水印算法，并针对SVD相关算法的缺点，引入对水印图像进行Arnold置乱的预处理过程，提高算法的鲁棒性。
　　 （2）对提出的水印算法进行了实验分析和测试。所有的试验结果表明，本文所提出的基于DWT-DCT-SVD的图像水印算法具有较强的鲁棒性，当加入水印后的图像经过常见的信号处理（如剪切、旋转、JPEG压缩等等）之后，仍能够检测到水印的存在，并且计算速度较快。算法以Windows XP为平台，在MATLAB7.6编程环境中实现。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 数字水印的背景

1.2 数字水印的发展现状

1.3 数字水印的应用领域

1.4 本文所做的主要工作和研究内容

第二章 数字水印技术

2.1 数字水印技术通用框架

2.1.1 数字水印的生成

2.1.2 数字水印的嵌入

2.1.3 数字水印的检测

2.2 数字水印的基本特性

2.3 数字水印的分类

2.4 数字水印经典算法

2.4.1 空间域算法

2.4.2 变换域算法

2.5 数字水印面临的攻击

2.6 数字水印的性能评价

第三章 变换域图像数字水印理论基础

3.1 离散余弦变换

3.1.1 一维离散余弦变换定义

3.1.2 二维离散余弦变换定义

3.1.3 图像离散余弦变换的特点及应用

3.2 离散小波变换

3.2.1 连续小波变换

3.2.2 离散小波变换(Discrete Wavelet Transform，DWT)

3.2.3 图像的离散小波变换

3.3 奇异值分解

3.3.1 奇异值分解的定义

3.3.2 奇异值分解的性质

3.3.3 图像的奇异值分解特性

3.4 图像置乱变换

3.4.1 Gray码变换

3.4.2 幻方变换

3.4.3 Arnold变换

第四章 一种基于DWT—DCT—SVD的图像数字水印算法

4.1 算法构思

4.2 水印算法流程

4.2.1 嵌入算法

4.2.2 提取算法

4.2.3 水印预处理

4.3 水印的性能测试

4.3.1 有效性和不可见性测试

4.3.2 鲁棒性测试

4.4 分析与小结

第五章 总结与展望

5.1 全文总结

5.2 展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间的研究成果