本科毕设论文-—基于小波分析的图像水印算法研究.doc

基于小波分析的图像水印算法研究青岛科技大学本科毕业设计论文1绪论在日常生活中，人们将纸币对着光源，通过检查其中是否有“水印”来判断纸币的真伪。此外水印还被广泛应用于支票、证书、护照、发票等重要印刷品中，并成为判断传统印刷品真伪的一个重要手段。而对于一些数字作品，比如图像、音乐、视频、电子图书等，数字水印技术就成为保护这些数字作品的一个有效的选择。数字水印技术在真伪鉴别、隐蔽通信、标志隐含、电子身份认证等方面具有重要的应用价值。数字水印技术的研究涉及信息学、密码学。数学、计算机科学、模式识别等多种学科，其巨大而广阔的应用前景引起了学术界、工业界和军方的关注。1.1数字水印产生的背景作为传统加密方法的有效补充手段，数字水印近年来引起了人们的高度重视，并逐步成为多媒体信号处理领域的一个研究热点。数字水印技术通过一定的算法将一些水印信息直接嵌入到多媒体内容当中，但不影响原内容的价值和使用，并且不能被人的知觉系统觉察或注意到，只有通过专用的检测器或阅读器才能提取。其中的水印信息可以是作者的序列号、公司标志、有特殊意义的文本等，这些信息可以用来识别文件、图像或音乐制品的来源、版本、作者、发行人等。数字水印与载体信息紧密结合并隐藏其中，成为源数据的一部分，并可经历一些攻击手段而存活下来。与加密技术不同，数字水印技术并不能阻止盗版活动的发生，但它可以判别对象是否受到保护，监视被保护数据的传播、鉴别真伪和非法拷贝、解决版权纠纷等方面，为法庭提供了有力证据。数字水印技术的出现有着深刻的历史背景。世纪末，数字技术的飞速发展以及互联网的普及给人们的工作和生活带来了巨大便利，人们可以通过互联网传递重要信息，进行网上贸易，或者发布自己的数字作品等等。以数字媒介为载体的多媒体信息如图像、音乐和视频等的传播和获取也变得日益快捷和方便，多媒体信息的交流达到了前所未有的深度和广度。但是随之而来的一些问题也出现了。一些非法个人、团体在没有得到数字作品所有者的许可下，利用网络的开放性和共享性，随意复制、篡改、传播有版权的内容，或者在电子商务中进行非法盗用和恶意篡改等。由于数字化的优点，使得对数字作品的侵权行为变得很容易。这些行为严重损害了数字作品创作者和使用者的利益。因此，如何进行有效的版权保护和信息安全保护，成为一个迫在眉睫的现实问题。1.2数字水印的应用领域随着数字化产品在中国的广泛开展，特别是这几年因特网用户将成倍增长，电子商务会加速发展，在网络上直接销售数字化产品将给厂家带来极大的商机，如何有效保护产品的版权将成为厂商极为关心的问题。到目前为止，数字水印从研究对象上看主要涉及图像水印、视频水印、音频水印、文本水印和三维网格数据水印等几个方面。其中大部分的水印研究和论文都集中在图像研究上，其原因在于图像是最基本的多媒体数据，且互联网的发展为图像水印的应用提供了直接大量的应用需求，随着需求的不断变化，数字水印技术的应用领域不断扩展，主要有这几个方面：版权保护、加指纹、标题与注释、篡改提示、使用控制、内容认证、商务交易中的票据防伪、隐蔽通信及其对抗等。1.3本文所要研究的内容本文是基于小波变换的图像水印算法研究，提出了一种基于二维离散小波变换的算法，本文研究内容：第一章绪论介绍了数字水印的产生背景及其应用领域；第二章介绍数字数字水印概念、模型、特点、分类及其多种典型算法；第三章介绍了小波概念、小波函数、离散小波变换、图像的小波分解与重构；第四章介绍了基于小波变换的数字水印算法原理；第五章基于小波变换的数字水印的实现代码。2数字水印理论基础2.1数字水印的概念所谓数字水印，就是在数字宿主媒体(如图形、图象、音频、视频或文本等)中嵌入一定量的信息，根据对所加信息要求的不同，这部分加入的信息或可见或不可见(通常要求不可见)，但都不影响原宿主媒体的功能，并对原宿主媒体起到保护的作用。通常这些加入的水印是含有版权信息或其它重要信息的数字符号，它可以是代表版权所有的文字、商标、印鉴或是其它数字图形、图象、音频、视频或随机序列信息。数字水印技术是指利用数字产品的信息冗余性，把与多媒体内容相关或不相关的一些标识信息直接嵌入多媒体内容中，并能够通过计算机或专用检测电路及时地把水印检测或提取出来的技术。这种技术充分利用了人的知觉系统(HVS)和人类听觉系统((HAS)的冗余特性。数字水印研究主要研究以下内容(1)水印基本理论的研究。水印基本理论研究包括有三部分的研究内容。它是数字水印技术研究中最为关键的一部分。①水印的产生：就是构造嵌入宿主媒体前的水印信息，可以是与宿主媒体直接有关的文本、图象或者语音、视频等数据信息。②水印的嵌入算法：是指根据不同的应用目的，在数字媒体中选取适当的位置，将水印数据隐藏在数字媒体中方法。③水印的提取：就是检测数字媒体