基于小波变换和NMF的数字图像水印算法

数字水印论文 小波变换论文
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随着互联网的飞速发展,人们获取和交流信息变的越来越方便,目前社会已经跨进了数字信息时代,但是互联网在给人们带来便利的同时,也不可避免的带来了副作用——盗版的猖獗。数字水印技术就越发显得重要了。本文主要研究基于小波变换的数字水印算法,目前数字水印领域,小波变换因其良好的时频特性和优异的多分辨率性能,已经越来越占据主流地位,特别是其对各种攻击都具有较好的抵抗性,但是,小波变换最大的软肋就在于抗剪切能力较差,若能较好的解决掉这个问题,小波变换将具有更广泛的应用。抗剪切能力鲁棒性最好的无疑要数基于NMF的数字水印,它因其部分感知整体的特性,在抵抗剪切攻击方面遥遥领先其他水印算法。基于这个思想,本文提出一种能融合它们各自优点的鲁棒性水印算法,从而能使之在抵抗各种攻击方面都能表现出较强的鲁棒性。根据仿真实验数据对比,结果表明,该算法能较好的结合DWT和NMF各自的优点,在遭受各种攻击时表现出了良好的鲁棒性。
摘要第4-5页
Abstract第5页
第1章 绪论第8-11页
    1.1 课题研究背景第8-9页
    1.2 数字水印发展的历史与现状第9-10页
    1.3 论文的内容与结构安排第10-11页
第2章 数字水印技术概述第11-21页
    2.1 数字水印的基本原理及其框架结构第11-16页
        2.1.1 数字水印的特性及分类第11-13页
        2.1.2 数字水印的框架结构第13-16页
    2.2 数字水印系统的性能评价第16-18页
        2.2.1 水印系统失真度性能评估标准第16-18页
        2.2.2 数字水印图像攻击中的鲁棒性第18页
    2.3 目前主流数字水印嵌入算法第18-20页
        2.3.1 基于空域的数字水印算法第18-19页
        2.3.2 基于变换域的数字水印算法第19-20页
        2.3.3 其它数字水印算法第20页
    2.4 本章小结第20-21页
第3章 小波变换理论基础及其在图像处理中的应用第21-33页
    3.1 小波变换基本理论第21-25页
        3.1.1 连续小波变换第21-22页
        3.1.2 离散小波变换第22-23页
        3.1.3 多分辨率分析第23-25页
    3.2 Mallat 算法第25-28页
        3.2.1 双尺度方程第25-26页
        3.2.2 尺度空间分解第26-27页
        3.2.3 分解算法第27页
        3.2.4 重构算法第27-28页
    3.3 二维小波变换应用于图像处理第28-31页
        3.3.1 二维离散小波变换定义第28-29页
        3.3.2 二维小波变换应用与数字图像处理第29-31页
    3.4 实验结果第31-32页
    3.5 本章小结第32-33页
第4章 一种融合小波变换与NMF 的水印算法研究第33-37页
    4.1 NMF 概述第33-34页
        4.1.1 非负矩阵定义第33页
        4.1.2 NMF 迭代法则第33-34页
    4.2 一种基于小波变换与NMF 相结合的水印算法第34-36页
        4.2.1 算法融合的理论分析第35-36页
    4.3 本章小结第36-37页
第5章 水印嵌入及实验结果分析第37-47页
    5.1 水印的嵌入第37-40页
        5.1.1 水印图像预处理第37-38页
        5.1.2 水印嵌入位置选择第38-39页
        5.1.3 嵌入水印第39页
        5.1.4 合成含水印信息的矩阵V第39-40页
        5.1.5 IDWT 变换第40页
    5.2 水印的提取第40-41页
    5.3 实验结果与分析第41-46页
        5.3.1 直接提取水印信息第41-42页
        5.3.2 剪切攻击第42-43页
        5.3.3 JPEG 压缩第43-44页
        5.3.4 高斯低通滤波第44页
        5.3.5 椒盐噪声攻击第44-45页
        5.3.6 中值滤波攻击第45-46页
    5.4 本章小结第46-47页
第6章 总结与展望第47-49页
参考文献第49-51页
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