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基于离散小波变换的数字图像水印的研究的任务书
一、研究背景介绍
数字图像是现代生活中不可或缺的一部分，其应用领域包括数字摄像机、数字电视和数字测量应用等。然而，在数字图片使用和存储过程中，会面临一些安全性问题。数字图片容易被篡改和盗用，所以数字图像安全保障的需求日益增加。
数字水印技术是现有针对数字图像安全问题的一种解决方法。数字水印是将数字信息通过一定技术手段嵌入到一幅数字图像中，以实现版权保护、文本认证、防止篡改、图像加密等目的。潜在的水印通常不可见或难以察觉，而且水印的存在并不会影响原始数字图像的质量。
在数字水印技术中，离散小波变换技术作为数字水印技术的一种重要方法，被广泛使用在数字水印的嵌入和提取过程中。离散小波变换技术可将一个信号分解成不同尺度的频带，由于人眼对不同尺度的频分量具有不同的灵敏度，所以将数字水印嵌入到合适频带内可以保证水印对原始图像不会造成不良影响。同时，小波变换还可以缩小噪声分布和增强图像特征，从而提高了水印的可靠度和鲁棒性。
为此，本次研究将基于离散小波变换来研究数字图像水印技术，探讨其信号分析、数字水印嵌入与提取的基本方法，以及实现数字水印技术的系统设计和算法优化。
二、研究目标
本次研究的目标是建立基于离散小波变换的数字图像水印技术，主要包括以下方面：
1.熟练掌握离散小波变换的原理和基本算法，重点掌握3-级离散小波变换算法和频域嵌入技术算法；
2.开展数字信号分析工作，对数字水印嵌入、提取过程中需要用到的频域分量进行分析，确定合适的频带范围和嵌入比例；
3.开发数字图像水印嵌入和提取算法，实现数字水印的嵌入和提取工作，并且保证不降低图像质量和水印的可靠性；
4.设计数字水印嵌入和提取的实验系统，对算法进行实验验证，从而确定水印算法的鲁棒性和可靠性；
5.研究数字水印嵌入和提取算法的优化方法，提高系统的效率和稳定性；
6.将该技术应用于实际场景中，验证数字水印技术在版权保护、文本认证、防止篡改、图像加密等方面的实际效果。
三、研究计划
1.第一阶段（1个月）：熟悉离散小波变换技术，了解数字水印技术的基本原理和算法，查阅相关文献和最新研究成果。
2.第二阶段（2个月）：构建数字信号分析实验平台，收集和分析数字信号频域分量，并确定嵌入合适的频带和比例。
3.第三阶段（3个月）：开发数字水印嵌入和提取算法，保证水印对图像质量的无损影响，并且保证水印的可靠性和鲁棒性。
4.第四阶段（2个月）：开发数字水印嵌入和提取系统，进行实验验证，并且对算法进行优化，提高系统的效率和稳定性。
5.第五阶段（1个月）：撰写研究报告，总结研究成果，提出未来研究方向和改进建议。
四、研究重点
离散小波变换的原理、基本算法和应用
数字信号分析、频域分析和嵌入比例的确定
数字水印嵌入和提取算法的开发与实现
数字水印嵌入和提取的实验验证、算法优化
五、研究预期结果
本次研究预计得到以下结果：
1.研发出基于离散小波变换的数字图像水印技术，实现数字水印的嵌入和提取功能；
2.验证数字水印技术对原始图像的无损影响，以及水印在版权保护、文本认证、防止篡改、图像加密等方面的实际效果；
3.提出水印算法优化的改进方案，提高系统的效率和稳定性。