《数字水印开题报告.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数字水印开题报告.doc（4页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、本科生毕业论文（设计）开题报告表论文(设计)名称基于变换域的数字图像水印技术研究论文（设计） 来源自选课题论文（设计）类型应用论文指导教师学生姓名学号班级 一、研究或设计的目的和意义： 二十一世纪是数字时代，通信技术的迅速发展和计算机网络的普遍运用，使人们可以通过互联网收发信息，可以随时上传自己创作的数字图象、音乐、视频等作品，可以进行学术交流。然而，也正是由于网络的这种便捷性、传播迅速的优点使其很容易被非法拷贝，导致数字产品的版权、完整性、有效性得不到保证，严重损害了创作者的利益。而一些具有特殊意义的数字信息，如涉及司法诉讼、政府机要等信息，更是遭到了不法分子地恶意攻击和随意篡改等，这一系列
2、问题给当今科学家带来了巨大挑战。 基于以上类似问题，该研究数字水印技术可以说是信息时代的特有产物，是一种可以在开放网络环境下保护版权和认证来源及保障信息完整性的新型技术，对版权不受侵犯起到很重要的作用。在空域上的水印算法简单、高效，可嵌入信息量大，但鲁棒性差。在对图像进行压缩、滤波等基本处理后，基本上已经无法对水印进行正确的提取。与本文研究的空域的方法相比，变换域的方法具有如下优点： (1) 在变换域中嵌入的水印信号能量可以分布到空域的所有像素上，有利于保证水印的不可见性；(2) 在变换域，人类视觉系统(HVS) 的某些特性（如频率掩蔽特性）可以更方便地结合到水印编码过程中，因而其隐蔽性更好；
3、(3) 变换域的方法可与国际数据压缩标准兼容，从而易实现在压缩域(compressed domain) 内的水印算法，同时也能抵抗相应的有损压缩。二、研究或设计的国内外现状和发展趋势：数字水印技术的研究现状1)空间域数字水印研究最初提出的数字水印嵌入方法是在空间域上实现的。1995年，Btuyndoncky等提出了一个基于空域分块的方法，通过改变均值来嵌入水印。1996年，Patchwork等人提出了一种算法（Patchwork算法），该算法随机选取图像的N对像素点，通过增加其中一个点的亮度值而相应降低另一个点的亮度来隐藏信息。1998年，Darmstaedter等人提出了一种新的空域水印算法
4、，该算法是基于图像的88块的空间域分解进行的。不过上述的一些空域法普遍存在着可嵌入水印能量不好控制、鲁棒性差等缺点，现在已经很少有人使用，人们逐渐将水印的嵌入和检测转到频域上进行。2)频域数字水印研究频域法大体有三类：DFT域、DCT域和DWT域。Ruanaidh和Pun利用傅立叶域对全局性的旋转，平移和缩放变换具有不变性的特点，将水印嵌入到傅立叶域来达到对这些攻击的鲁棒性。1999年，Hsu和Wu等人提出了基于可视化模型的算法，该算法具有很强的鲁棒性。2000年，黄继武、易开样等人还提出了一种DCT域数字水印算法：首先把图像分成88的不重叠像素块，经过分块DCT变换后，得到有DCT系数组成的
5、频率块，然后随机选取一些频率块，水印信号嵌入到由密钥控制选择的一些DCT系数中。2004年，王向阳等提出了一种DCT域自适应彩色图像二维数字水印算法，将灰度图像嵌入到原始彩色图像中。其实，很多国内外研究人员提出的其他DCT域数字水印算法，采用的多是基于DCT的88图像块。总的来说，基于图像特征的方法是探索性的，很难用目前现有的模型进行理论分析，限制了这种方法在需要有严格性能规定的实际商业中的应用。今后发展趋势 由于数字水印技术在信息安全和经济上的重要地位，世界各国都非常重视信息隐藏与数字水印技术的研究。目前，已经支持或开展水印研究的既有政府部门，也有大学和知名企业，它们包括美国财政部、美国版权
6、工作组、美国空军研究院、美国陆军研究室、德国国家信息技术研究中心、日本NTT信息与通讯系统研究中心、麻省理工学院、伊利诺斯大学、明尼苏达大学、剑桥大学、瑞士洛桑联邦工学院、西班Vigo大学、IBM公司、Watson研究中心、微软公司剑桥研究院、朗讯公司贝尔实验室、CA公司、Sony公司、NEC研究所一级荷兰飞利浦公司等。2004年富士通研究所研发了FPcode技术， 2006年9月正式推出该技术实验产品，其原理是利用人类眼睛具有对色彩与大小敏感度不同的视觉特性，把信息编码埋藏在印刷图像中而不会被肉眼发现，并且在被识读设备读取后能够正确的转换还原成相应的信息。现代电子技术2013年第15期中提到
7、的基于DCT域的自适应数字图像水印技术改进算法不失在变换域中的新方法提供了新思路，2010年中国图象图形学报发表的：基于图象内容的数字水印模型中提出了一种新颖的图像自适应水印算法使其性能大幅度提高.三、 主要研究或设计内容，需要解决的关键问题和思路：主要内容：（1）数字水印技术的分类从加水印后图像中的水印是否可见可分为：可见水印和不可见水印两大类；从水印的来源来看可分为：独立于图像的水印和图像自适应的水印；从加水印图像的抗过滤波或压缩等能力即鲁棒性来分，可以分为：易碎水印，半易碎水印和鲁棒水印；从水印检测是否需要原始图像参与来分，可以分为私有水印和公有水印。（2）数字图像水印算法分类现有的数字
8、图像水印算法可分为空域方法和频域方法两类。（3）数字水印技术的特点它是隐藏在被保护对象的数字产品中，并且这种隐藏对用户来讲是感觉不到的；数字水印对一般用户是不可检测不可消除的，一般用户即使知道一个数字作品中藏有一个水印，用一般的统计方法也是无法检测和删除的；未经授权者很难检测出或插入一个伪造的水印但经授权者则能很快的抽取出水印。（4）数字水印的基本原理数字水印可以说是水印的数字化,其基本原理是通过一定的算法将一些标志性信息直接嵌入到多媒体内容当中,在不影响原内容的价值和使用的情况下,不能被人的知觉系统觉察或注意到,它与原始数据紧密结合并隐藏在其中,成为宿主数据不可分离的一部分,只有通过专用的检
9、测器或阅读器才能提取的一项技术。（5）水印的鲁棒性数字水印的鲁棒性是指数字水印在经受各种有可能导致水印失效的操作(如图像压缩、变形、恶意攻击等)之后,仍能被提取并识别的性能。鲁棒性是作为版权保护手段而使用的水印性能的一个重要指标,一般认为其鲁棒性越强就越理想。解决的主要问题：（1） MATLAB中图片的处理方法；（2） 研究水印置乱、嵌入和提取的技术；（3） 研究水印图像受攻击后的鲁棒性；（4）实验新的水印嵌入技术。四、完成毕业论文（设计）所必须具备的工作条件及解决的办法：1、在互联网上搜索学习与选题有关的专业知识。2、matlab软件3、相关的文献、资料，到图书馆或互联网查阅。4、与导师密切
10、配合解决算法难题五、工作的主要阶段、进度与时间安排：（1）第12周：阅读指定的参考文献，撰写开题报告，在导师指导下制订研究计划。（2）第35周：研究数字水印算法及在matlab上的实现方法。（3）第68周：研究数字水印的嵌入、提取、攻击等方法。（4）第910周：实验结果分析及总结。（4）第1112周：整理修改毕业设计论文，答辩准备与毕业设计答辩。六、阅读的主要参考文献及资料名称：【1】朱丹丹.图像数字水印技术要析J.通化师范学院学报.-通化：2008年2月第29卷第2期：39【2】王颖,肖俊,王蕴红.数字水印原理与技术.北京：科学出版社,2007【3】彭静.数字水印算法检测标准的研究J.电子科
11、技大学学报.-西安：2007年6月第36卷第3期：567【4】赵莉苹;邱秀荣;基于DCT和DWT的彩色数字水印算法J;安阳工学院学报;2012年02期【5】王选宏;肖云;基于奇异值分解的小波域水印算法J;现代电子技术;2010年05期【6】张兴华;张定会;一种基于DWT的数字图像水印算法A;第六届全国信息获取与处理学术会议论文集（2）C;2008年【7】高永丽;基于图像压缩的小波变换中小波基选择研究J;电脑与信息技术;2009年05期【8】谭亮;徐升华;基于多小波的数字水印优化A;信息化、工业化融合与服务创新第十三届计算机模拟与信息技术学术会议论文集C;2011年【9】许文丽 王命宇 马君；数
12、字水印技术及应用 M电子工业出版社，2013【10】张西宁.抗几何攻击的数字水印算法研究D.西安:西北大学,2009.【11】王晨毅,王建军.第二代Curvelet变换域的信息隐藏方法J.信息与电子工程，2008【12】孙圣和,陆哲明,牛夏牧.数字水印技术与应用M.北京:科学出版社,2009【13】Haifeng Li; Weiwei Song; Shuxun Wang; A Novel Blind Watermarking Algorithm in Contourlet DomainC. 18th International Conference on Pattern Recognition
13、, 2006,3:639 -642【14】Xueqiang, Lian; Xinghao, Ding; Donghui, Guo;Digital Watermarking based on Non-Sampled Contourlet Transform. IEEE International Workshop on Anti-counterfeiting, Security, Identification, 2007:138 -141【15】Jayalakshmi M, Merchant S N, Desai U.B. Blind Watermarking in Contourlet Domain with Improved Detection. International Conference on Intelligent Info- rmation Hiding and Multimedia Signal Processing,2006:449-452指导师意见和建议：指导教师（签字）： 年 月 日说明：1、论文（设计）类型：A理论研究；B应用研究；C设计等； 2、论文（设计）来源：指来源于科研项目、生产/社会实际、教师选题或其他（学生自拟）等；3、各项栏目空格不够，可自行扩大。
