基于混沌的数字水印技术研究

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1、华中科技大学硕士学位论文基于混沌的数字水印技术研究姓名：王笋申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：关治洪20040401摘要数字水印是一门近些年来发展起来的版权保护技术是信息隐藏的重要分支主要用于防止多媒体商品的大规模非法复制和商品追踪数字水印要求只有在产品变得无商业价值时才可能消除水印信息因此数字水印技术要求很强的鲁棒性和保密性数字水印种类繁多本文主要研究鲁棒性非盲水印数字水印的保密性是一个研究热点本文集中研究了混沌在数字水印中的应用特别是混沌系统的应用并首次用混沌系统取代混沌迭代映射来研究数字水印的保密性文中详细探讨了使用混沌生成密钥的各种方法分析了混沌系统

2、可应用在数字水印中的特点分直接嵌入混沌信息和间接嵌入混沌信息两种情况来研究并解决了使用混沌系统可能带来的其他问题在加强保密性的同时为了同时兼顾不可觉察性和鲁棒性本文还充分考虑了人类视觉系统做到自适应的嵌入水印对于DCT和DWT两种情况都做了探索为了面向新的国际图像静态压缩标准JPEG2000本文的研究以DWT为主在进行混沌在数字水印中的应用研究之前本文给出了研究数字水印一般需要的图像处理基础由于在后面的研究中需要置乱某些图像本文还深入研究了基于矩阵运算的Hilbert曲线扫描矩阵的快速生成并给出了一个有效的新算法本文中所有的研究都经过了MATLAB仿真语言测试结果表明其中的研

3、究结果的可行性文中采用了新的混沌和方法来研究数字水印的保密性大大提高了数字水印对外来攻击的抵抗性同时具备良好的鲁棒性和不可觉察性关键词数字水印混沌映射混沌系统鲁棒性Hilbert曲线DWTIABSTRACTWatermarkingisnewly-borntechniqueforcopyrightsprotectioninrecentyears,andisanimportantbranchofinformationhiding.Thepurposeofwatermarkingismainlytopreventillegallarge-scalecopyingofdigitalp

4、roductsandtotracethem.Inthistechnique,itisrequestedthatonlywhentheproductsbecomecommerciallyvaluelesscantheembeddedwatermarkberemoved,soexcellentrobustnessandhighsecrecyarebothrequired.Amongthevariousclassificationsofwatermarking,robustandnon-blindimagewatermarkingismainlystudiedinthisthesi

5、s.Secrecyofwatermarkinghasbeenahotspot.Theapplicationsofchaos,especiallychaoticsystemsinwatermarkingarebasicallystudiedinthethesis,andchaoticsystemsareintroducedtoreplacechaoticiterativemappingtoimprovethesecrecyofwatermarkingforthefirsttime.Manymethodstoproducesecretkeyswithchaosarediscuss

6、edindetail,andthecharacteristicsofchaoticsystemswhichcanbeutilizedinwatermarkingareanalysedinthisthesisrespectivelyindirectcaseandindirectcase.Someotherproblemsofusingchaoticsystemsareallsolvedverywell.Atthesametimeofimprovingsecrecy,forboththerequestsofrobustnessandinvisibility,humanvisual

7、systemsarefullyconsideredinordertorealizeself-adaptabilityofembeddinginthethesisinbothDCTandDWTcases.InordertofacethenewstillimagecompressionstandardJPEG2000,theresearchworkinthethesisisbasicallybasedonDWT.Someelementaryknowledgeonimageprocessingispresen