《基于小波变换的数字水印技术研究答辩演讲》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于小波变换的数字水印技术研究答辩演讲（36页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、基于小波变换的数字水印研究学生姓名： 雷 朋 川专 业：计算机科学与技术系班 级： B03-28指导老师：杨泽雪 许宪东主要内容1、论文背景 2、数字水印概述 3、图像水印的预处理 4、小波变换原理 5、小波域图像水印 6、攻击对DWT的影响1 论文背景随着多媒体和Internet的迅速发展和广泛应用 ，对数字产品的保护成为迫切需要的问题，数字 水印作为其保护的主要方法，越来越受到人们的 重视。数字水印是一种新兴的技术，它通过某种方 法将信息隐藏于掩体中，在需要的时候再将信息 从掩体中提取出来，从而达到在开放的网络环境 下保护数字产品版权和认证来源及完整性的目的 。目前大部分用到数字水印技术都
2、是基于DCT 的，然而由于DCT每次变换都必须在特性的范围 内进行，导致了图象有网格现象，为了解决这个 问题，本文采用小波域数字水印技术。 返回2数字水印概述1、数字水印的分类 2、数字水印的主要特性 3、数字水印处理的基本条件返回2.1数字水印的分类n根据数字水印的迁入结果将其分类：可感知的数字水印、 不可感知的数字水印 n根据数字水印的嵌入技术不同将其分类：时空域数字水印 、变换域数字水印 n根据数字水印检测过程将其分类：盲水印、非盲水印 n根据数字水印的稳健性将其分类 ：鲁棒水印、易损水印n根据数据水印的载体将其分类：文本数字水印，图像数字 水印、语音数字水印、视频数字水印。n根据数字水
3、印的用途将其分类：版权保护数字水印、图像 认证数字水印、隐藏标识数字水印、防止复印数字水印等 。2.2数字水印的主要特性n确定性n隐形性n稳健性2.3水印处理的基本条件n不可感知n密钥的唯一性n水印有效性n不可逆性n产品依赖性n多重水印n检测可靠性n稳健性n计算有效性3 图像水印的预处理为了方便信息的嵌入，和增强隐藏信息的抗攻击能力 ，在水印嵌入前进行一定处理，称为嵌入对象的预处理。我们看一下数字水印预处理的基本模型。返回数字水印预处理基本模型3.1加密处理令表示初始置换，Ki表示密钥运算，i为迭代次数， Key为64位密钥，f为加密函数，表示诸位模2求和。加密过 程如下: 1、L0R0 IP
4、( 64位明文） 2、Li Ri i=1，2，16 3Ri Li f（Ri，Ki） i=1，2，16 （64位密文） IP-1（R16，L16）本文使用的是DES加密，其算法如下所示：64位明文输入IP初始置换32位L032位R0L1=R0F函数R1迭代运算迭代运算L15R15F函数R16L16=R15IP逆置换64位密文输出F函数流程图F函数流程图S1S8P置换生成右32位DES加密算法流程图DES加密结果图像加密前图像加密后3.2置乱处理数字化后的图像可以看作一个矩形区域上 的二元离散函数，一个像素点对应于矩形的一个元素。对该矩形 的元素进行线性或者非线性的变换之后，图像 看起来将显得凌乱
5、。Arnold变换其中，x,y(1,2,.,N) ,表示某一像素点的坐标，N是图像矩阵的阶数。 Arnold变换具有周期性。其周期表如下所示。不同阶数N下二维Arnold 变换的周期N23456789101112162425周期3431012861230512121250N32404850566064100120125128256480512周期2430121502460481506025096192120384Arnold变换结果图像置乱前图像置乱后3.3差错控制编码CRC 码的基本原理：在发送方将要传 送的m位二进制信息码序列f(x)，以共同约 定的生成多项式G(x)产生一个校验用的r位
6、CRC校验码，附加在原始信息后边，并将这 m+r位的信息f(x)发送出去,在收方接收时 ，用G(x)去除它,若除得的余式值为零，可 判断出所接收的数据是正确的，若余式非 零，说明发生了错误。基本过程图所示， 发送方编码的过程如下：(1)设G(x)为r 阶，在要处理的信息位串f( x) 末尾添加r个0，使数据块为m+r位，则相应 的多项式为xrM(x)。 (2)用对应于G(x)的二进制数串去除对应于 xrM(x)的位串求得余数位串(运算中采用模2 加,即XOR) 。 (3)从对应于xrM(x)的位串中减去(等同于XOR 运算)余数位串，结果即为要处理的信息位 串生成的CRC 循环冗余码，其中前m
7、位是 原信息位，后面r位是CRC校验位。n目前较常使用的CRC位数有8、16、32。 CRC位数越大，则数据越不容易受干扰，不 过会降低运算速度。常用的CRC码已成为国 际标准,有下列四种：nCRC- 12： 其生成多项式为：g( x) =1+x+x2+x3+x11+x12；nCRC- 16： 其生成多项式为：g( x) =1+x2+x15+x16；nCRC- CCITT： 其生成多项式为：g( x) =1+x5+x12+x16；nCRC- 32：其生成多项式为：ng(x)=1+x+x2+x4+x5+x7+x8+x10+x11+ x12+x16+x22+x23+x26+x32。实际发送；接受方
8、发送方发送数据f(x)发送数据f(x)生成多项式G(x)生成多项式G(x)接受正确数据字段 校验字段接受错误发送循环冗余编码工作原理CRC演示效果添加CRC的原图像图像传输错误图像传输正确4 小波变化的原理1、小波变换的理论基础：连续小波、离散小波 2、小波变换用于图像分析的基本思想 3、Mallat的分解 4、Mallat的重构返回4.1小波变换的理论基础连续小波变换：离散小波变换：4.2小波变换用于图像分析的基本思 想图像二层多分辨率分解小波变换用于图像分析的基本思想是把图像进行多分辨率分解，将图像分解成 不同空间、不同频率的子图。图像被分割成四个频带：水平、垂直、对角线和低频 。Mall
9、at的分解C0C1C2C3C4HHHHHGGGGG分解算法示意图Mallat的重构C0C0C0C0C0H*H*H*H*H*G*G*G*G*G*重构算法示意图5 小波域图像水印1、小波域水印的一般框图 2、自适应算法返回5.1小波域图像水印一般框图信息载体DWT嵌入算法IDWT含水印载体密钥数字水印小波域水印嵌入的一般框图测试载体DWT提取算法水印验证密钥原始水印原始载体小波域水印检测的一般框图5.2自适应水印算法掩体图像水印图像小波 变换小波 变换主要信息主要信息嵌入算法小波 逆变 换嵌入 水印图细节信息细节信息6 攻击对DWT水印的影响采用StirMark Benchmark测试工具，模 拟
10、JPEG压缩、旋转、加噪处理。我们选择=0.1，嵌入位置为 (0,0)， 对添加水印后的图像进行模拟攻击。返回6.1 JPEG压缩中值对水印的影响DWTDWT水印水印JPEGJPEG压缩中值有较好的稳健性压缩中值有较好的稳健性6.2 JPEG压缩低值对水印的影响n nDWTDWT水印水印JPEGJPEG压缩低值有较好的稳健性压缩低值有较好的稳健性6.3旋转对水印的影响DWTDWT水印旋转有较好的鲁棒性水印旋转有较好的鲁棒性6.4加入噪声对水印的影响n明显的加入噪声背景的攻击稳健性较差总结nDWT水印有很好的视觉效果nDWT水印对压缩和旋转有很好的鲁棒性n在处理水印的过程中没有加入细节信息， 可以在以后的设计中把细节部分也加入到 水印处理的过程中,使图象更加的清晰和稳 定.返回致 谢感谢许宪东和杨泽雪老师，他们为我提 供了大量的研究资料和指导性建议 ，在整 个毕业设计中为我解决许多难题，使我的 论文得以顺利完成。感谢系院领导为我们毕业设计提供的方 便与指导。感谢所有关心和帮助过我的人。请 各 位 老 师 批 评 指 正谢 谢！
