图像可逆水印的高保真性与鲁棒性研究

发布时间：2021-11-02 18:25

　　互联网的技术创新为数字多媒体通信提供了便利,数字多媒体技术的应用已经渗透到现实生活的方方面面。然而,由于数字产品可以轻松复制,因此,保护数字多媒体内容免受未授权访问或分发成为重要的研究课题。在一些高保真、敏感的应用场合（如法律、医疗诊断和军事）,可逆数字水印技术是实现数字多媒体内容保护行之有效的解决方案。可逆数字水印技术以无损的方式将数据隐藏到原始载体中,通过这些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。在目前对可逆数字水印技术的研究中,传统的基于差值扩展和基于直方图平移的可逆数字水印算法存在高失真和低嵌入率的问题。同时,在现实的有损传输信道中,脆弱的可逆水印算法因鲁棒性较差不能满足一些实际应用的需求。本文以数字图像作为研究对象,从图像可逆水印的高保真性与鲁棒性两个方面展开研究。在可逆数字水印的高保真研究方面,针对不同的应用需求,设计了高、中、低3种嵌入容量水平的高保真可逆数字水印。在可逆数字水印的鲁棒性研究方面,提出了基于量化的鲁棒可逆数字水印。具体的研究内容及创新点如下:（1）提出基于动态分块策略的像素排序（Pixel Value... 

【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：121 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 信息隐藏
    1.3 图像数字水印技术
        1.3.1 图像数字水印的基本框架
        1.3.2 数字水印技术的分类
        1.3.3 数字水印的应用场景
    1.4 可逆数字水印
        1.4.1 可逆数字水印的基本概念
        1.4.2 可逆数字水印的特性及性能评价指标
    1.5 可逆数字水印的国内外研究现状
        1.5.1 基于压缩的可逆数字水印算法
        1.5.2 基于直方图平移(HS)的可逆数字水印技术
        1.5.3 基于差值扩展(DE)的可逆数字水印技术
    1.6 鲁棒可逆数字水印
    1.7 主要研究内容和结构安排
    1.8 本章小结
第二章 基于动态分块策略的PVO可逆数字水印
    2.1 基于像素值排序(PVO)的可逆数字水印
        2.1.1 经典PVO方法
        2.1.2 改进PVO方法(IPVO)
        2.1.3 动态分块的基本思想
    2.2 动态分块策略
        2.2.1 图像区域划分
        2.2.2 溢出问题与一致性控制
    2.3 嵌入单元划分
    2.4 像素块局部复杂度定义及嵌入单元分类
    2.5 基于动态分块策略的PVO可逆水印嵌入和提取流程
        2.5.1 数据嵌入流程
        2.5.2 数据提取流程
        2.5.3 数据嵌入和提取实例
    2.6 实验结果与分析
    2.7 本章小结
第三章 采用自适应组块的可逆数字水印
    3.1 自适应组块的基本思想
    3.2 局部复杂度定义及块分类
        3.2.1 局部复杂度定义
        3.2.2 像素块分类
        3.2.3 像素块合并方法
    3.3 采用自适应组块的可逆水印嵌入及提取流程
        3.3.1 嵌入流程
        3.3.2 提取流程
        3.3.3 数据嵌入实例
    3.4 实验结果与分析
    3.5 本章小结
第四章 双层差值扩展可逆数字水印
    4.1 差值扩展可逆数字水印方法
    4.2 嵌入像素对选择
    4.3 双层嵌入算法
    4.4 双层差值扩展可逆水印嵌入及提取流程
        4.4.1 嵌入流程
        4.4.2 提取流程
    4.5 实验结果与分析
        4.5.1 双层差值扩展算法实验结果分析
        4.5.2 本文提出的3种高保真算法讨论
    4.6 本章小结
第五章 基于量化的鲁棒可逆数字水印
    5.1 基于整数变换的可逆数字水印算法
    5.2 量化
        5.2.1 奇偶量化原理
        5.2.2 水印嵌入和提取过程中的奇偶量化
    5.3 像素块平滑度定义及块分类
    5.4 基于量化的鲁棒可逆水印嵌入及提取流程
        5.4.1 嵌入流程
        5.4.2 无失真环境下数据提取流程
        5.4.3 有失真环境下的图像水印提取过程
        5.4.4 数据嵌入和提取实例
    5.5 实验结果与分析
    5.6 本章小结
第六章 总结与展望
参考文献
致谢
作者简介


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于单向预测误差扩展的三维医学图像可逆水印算法[J]. 李琦,颜斌,陈娜,杨红梅.  计算机应用. 2019(02)
[2]A secure image steganography algorithm based on least significant bit and integer wavelet transform[J]. ELSHAZLY Emad,ABDELWAHAB Safey,ABOUZAID Refaat,ZAHRAN Osama,ELARABY Sayed,ELKORDY Mohamed.  Journal of Systems Engineering and Electronics. 2018(03)
[3]基于动态块划分和预测误差对扩展的可逆信息隐藏[J]. 熊志勇,李彪,王江晴.  中南民族大学学报(自然科学版). 2018(01)
[4]基于误差扩展与像素容量评估的图像水印算法[J]. 李红日,方逵.  西南大学学报(自然科学版). 2017(10)
[5]灰度共生矩阵纹理特征选块的可逆图像水印[J]. 李淑芝,胡琴,邓小鸿.  光电子·激光. 2017(04)
[6]抗打印扫描彩色图像水印算法[J]. 谢勇,谭海湖,王凯丽,刘林.  包装工程. 2016(13)
[7]基于线性空间隐藏模型的可逆图像水印算法[J]. 姜传贤,杨铁军,董明刚,程小辉,李智.  自动化学报. 2014(10)
[8]基于奇偶量化的图像水印嵌入与检测方法[J]. 何选森,陈利,吴良敏.  电子测量与仪器学报. 2011(12)

博士论文
[1]自嵌入水印算法及其在图像篡改检测和恢复的应用[D]. 葛镜.华中师范大学 2019

硕士论文
[1]彩色图像可逆数字水印算法的研究[D]. 曲军政.西安电子科技大学 2015
[2]鲁棒可逆水印技术的研究[D]. 李骁.西安电子科技大学 2015
[3]基于人眼视觉系统的可逆数字水印研究[D]. 邱群.苏州大学 2014



本文编号：3472184