图像水印技术研究与实现开题报告

《图像水印技术研究与实现开题报告》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、开题报告图像水印技术研究与实现一、选题的背景、意义随着当前社会经济的快速发展，新的IT技术、电子商务以及大量的网络多媒体不断涌现，产品的版权保护和完整性认证也变得尤为重要，而图像水印技术就是在此基础上兴起的一门计算机科学技术。互联网的飞速发展极大的方便了人们从网络上获取数据，同时数字技术的发展和数字信息的普及也带来了许多问题其中一个重要的问题就是数字产品的版权保护问题。数字图像水印技术作为一种新兴的版权保护技术，是对数字媒体产品进行版权保护的有效方法之一。它实质是一种运用图像处理实现隐藏信息的技术。用于版权保护的图像水印的关键是水印信息嵌入的隐蔽性和抵抗攻击的鲁棒性。数字水印技术的学科

2、特点在于它横跨图像处理、多媒体技术、模式识别、密码学、数字通信等多学科领域，以这些领域的算法、思想和概念为基础。一个数字水印方案一般总是综合利用这些领域的最新进展，各学科的学者们也提出了不尽相同的算法。总的来说，数字水印技术是将一些标识信息(即数字水印)直接嵌入数字载体(包括多媒体、文档、软件等)当中，但不影响原载体的使用价值，也不容易被人的知觉系统(如视觉或听觉系统)觉察或注意到。通过隐藏在载体中的信息，可以达到确认内容创建者、购买者、传送隐秘信息或者判断载体是否被篡改等目的。数字图像水印技术是信息隐藏技术的一个重要研究方向，为实现有效地信息版权保护提供了一种重要的手段。二、研究的基

3、本内容与拟解决的主要问题1、研究的基本内容1.1小波变换的特征一种多分辨率分析工具，为不同尺度上信号的的分析和表征提供了精确和统一框架。它的原理是来源于Fourier变换！但是它比传统的Fourier变换有更多优点，比如：1）小波变换可以覆盖整个频域；2)可以通过选取合适滤波器，减少或除去提取的不同特征之间的相关性；3)具有“变焦”特性，低频段可用高频率分辨率和低时间分辨率，在高频段可用低频频率分辨率和高时间分辨率；4)小波变换在实现上有快速算法（Mallat小波分析算法）。小波变换是空间(时间)和频率的局部变换，因而能有效地从信号中提取信息。通过伸缩和平移等运算功能可对函数或信号进行

4、多尺度的细化分析，解决了Fourier变换不能解决的许多困难问题。小波分析是一个新的数学分支，它是泛函分析、Fourier分析、样调分析、数值分析的完美结晶；信号和信息处理专家认为，小波分析是时间-尺度分析和多分辨分析的一种新技术，它在信号分析、语音合成、图像识别、计算机视觉、数据压缩、地震勘探、大气与海洋波分析等方面的研究都取得了有科学意义和应用价值的成果。小波变换常被应用于图像数据处理，包括图像降噪和数据压缩等。图像降噪是图像预处理中一项应用比较广泛的技术，其作用是提高图像的信噪比，突出图像的期望特征。扫描图像降噪中的一个两难的问题是如何在降低图像噪声和保留细节上保持平衡，传统的低

5、通滤波方法将图像的高频成分滤除，虽然能够达到降低噪声的效果，但破坏了图像的细节。而利用小波变换的多分辨特性就可以做到两者兼顾。小波变换的多分辨率滤波技术，能够把低分辨率下的小波变换全部保留，高分辨率下的小波变换只有被确认为边沿附近的各点才予以保留，其余的都加以去除，由于噪声的小波变换主要集中在高分辨率的各层次中，因此经上述处理后，噪声基本去除，而边沿信号可以较好的保留，从而小波变换是去噪的有力工具。采用小波变换做数据压缩不仅可以提高压缩比，而且可以避免其他压缩编码方法中由于数据分块，造成的“方块效应”和“蚊式噪声”，所以质量较好，不容易在传输过程中造成失真。1.2基于小波变换的图像水印

6、算法水印的基本原理是嵌入某些标识数据到宿主数据中作为水印，使得水印在宿主数据中不可感知和足够安全。通用的水印的算法包含两个基本方面：水印的嵌入和水印的提取。1）将水印图像做时间域上的变换，目的是对水印信息进行乱序，达到加密的效果。2）对图像做小波变换，对于变换后得到的小波系数，选出某一个起始位置，大小为N*N的系数矩阵。3）在选出的系数矩阵中嵌入水印信息，即将两个N*N的矩阵进行信息叠加，其中含有水印信息的矩阵元素为0或1。2、拟解决的主要问题2.1小波的选取几个重要的小波：Morlet小波，它是高斯包络下的单频复正弦函数；Marr小波，也叫墨西哥草帽小波，它是高斯函数的二阶导数；DO

7、G（differentofGaussian）小波，它是两个尺度差一倍的高斯函数之差；Haar小波，Haar函数是一组互相正交归一的函数集，它是支撑域在t在[0，1]范围内的单个矩形波。2.2视觉特性与水印容量的关系在数字水印嵌入中，嵌入强度越大，嵌入图像失真的可能性越高，但鲁棒性就越强，水印信号就越不容易被破坏；嵌入强度越小，载体图像质量越好，但水印抗攻击能力就越弱。有效的水印算法中必须保持不可感知性、鲁棒性和水印容量之间的平衡。2.3水印图像