数字水印技术及其应用

目录

《信息科学技术学术著作丛书》序

序言

前言

第1章 数字水印技术概述 1

1.1 数字水印技术相关概念 1

1.1.1 信息隐藏技术 1

1.1.2 数字水印技术 3

1.2 数字水印的主要特征 4

1.3 数字水印的分类 5

1.4 数字水印技术的应用 6

1.5 数字水印面临的攻击 8

1.6 数字水印的性能测评方法 9

1.6.1 典型的攻击测评方法 9

1.6.2 常用的失真度检测方法 10

1.7 小结 11

参考文献 11

第2章 小波变换及其在图像数字水印中的应用 13

2.1 小波理论基础 13

2.1.1 母小波 14

2.1.2 连续小波变换 14

2.1.3 离散小波变换 15

2.1.4 二维离散小波变换 16

2.2 快速小波分解和重构算法——Mallat算法 17

2.3 图像的小波分解与小波重构 17

2.3.1 图像的小波分解 17

2.3.2 图像的小波重构 19

2.4 小波域图像水印算法 19

2.5 小结 20

参考文献 20

第3章 二值图像数字水印技术 22

3.1 二值图像数字水印技术概述 22

3.1.1 游程修改信息嵌入法 22

3.1.2 基于图像特征修改法 22

3.1.3 结构微调法 23

3.1.4 图像分块信息嵌入法 24

3.1.5 半色调图像信息嵌入法 24

3.1.6 基于频率域水印嵌入法 25

3.2 二值图像数字水印技术分析与展望 26

3.3 小结 26

参考文献 27

第4章 基于小波变换的二值图像盲数字水印算法 28

4.1 水印的生成 28

4.1.1 水印的选择 28

4.1.2 水印的置乱预处理 28

4.2 小波基、分解级数及小波系数的选择 31

4.3 水印的嵌入 32

4.4 水印的提取 34

4.5 实验结果 35

4.6 小结 38

参考文献 38

第5章 基于小波变换的图像自适应水印算法 40

5.1 人类视觉系统的掩蔽特性及嵌入子带的选择 41

5.1.1 人类视觉系统概述 41

5.1.2 嵌入子带的选择 42

5.2 水印算法 44

5.2.1 水印信号的选择及预处理 44

5.2.2 水印的嵌入 47

5.2.3 水印的提取 49

5.3 仿真实验结果 50

5.3.1 不可感知性实验验证 50

5.3.2 鲁棒性实验验证 51

5.4 小结 54

参考文献 54

第6章 基于三维小波变换和人类视觉系统的视频水印算法 56

6.1 视频水印概述 56

6.1.1 视频水印的特点 56

6.1.2 视频水印的系统模型及几种典型的算法 58

6.1.3 视频水印面临的挑战 60

6.2 基于三维小波变换与HVS的视频水印算法 61

6.2.1 水印图像的预处理 62

6.2.2 视频流场景的分割 62

6.2.3 视频序列的三维离散小波变换 65

6.2.4 纹理区域与运动区域的划分 66

6.2.5 水印的嵌入 66

6.2.6 水印的提取 67

6.3 仿真实验结果 67

6.3.1 不可感知性实验验证 68

6.3.2 安全性实验验证 69

6.3.3 鲁棒性实验验证 69

6.3.4 与非自适应算法的比较 74

6.4 小结 74

参考文献 75

第7章 混沌理论及其在数字水印中的应用 77

7.1 混沌理论基础 77

7.1.1 混沌理论的发展 77

7.1.2 混沌的应用 78

7.1.3 混沌的定义 79

7.1.4 混沌的特性 81

7.2 Lyapunov指数及常见的混沌序列 81

7.2.1 Lyapunov指数 81

7.2.2 Logistic映射 82

7.2.3 混沌序列的生成 83

7.3 混沌在数字水印中的应用 84

7.4 小结 85

参考文献 85

第8章 基于混沌的二值图像数字水印算法 87

8.1 水印的生成 87

8.1.1 水印的选择 87

8.1.2 水印的置乱预处理 88

8.1.3 水印的混沌加密 89

8.2 水印的嵌入与提取 90

8.2.1 水印的嵌入 90

8.2.2 水印的提取 91

8.3 实验结果 92

8.4 小结 98

参考文献 98

第9章 MPEG-2压缩标准和I帧的提取技术 100

9.1 MPEG-2标准的关键技术 100

9.1.1 去时域冗余 100

9.1.2 运动补偿 100

9.1.3 运动表示 101

9.1.4 去空域冗余 101

9.1.5 离散余弦变换 101

9.1.6 MPEG-2基本码流结构 102

9.2 基于压缩域的I帧提取 103

9.2.1 算法思路 103

9.2.2 算法实现步骤 103

9.3 点特征检测 104

9.3.1 点特征概述 104

9.3.2 基于Harris算子的点特征提取算法研究与实现 105

9.4 小结 107

参考文献 107

第10章 基于I帧角点的MPEG-2视频水印算法 109

10.1 水印的选择和预处理 109

10.2 I帧的提取与解码 111

10.3 角点的检测 112

10.4 数字水印的嵌入算法 113

10.5 数字水印的提取算法 114

10.6 仿真实验与性能评估 115

10.6.1 隐蔽性测试 115

10.6.2 鲁棒性测试 116

10.7 关键源代码 118

10.7.1 I帧编码数据的提取源代码 118

10.7.2 I帧的解码源代码 120

10.7.3 点特征检测源代码 122

10.8 小结 124

参考文献 124

第11章 基于*佳置乱的自适应图像水印算法 126

11.1 图像的Arnold置乱变换及其周期性 126

11.2 图像置乱程度的衡量 128

11.2.1 基于像素位置移动计算置乱度的局限性 128

11.2.2 基于图像局部像素值方差的置乱度量法 128

11.3 图像的置乱及计算置乱度实验 129

11.4 水印信号的选择及*佳置乱变换预处理 130

11.5 小波变换分析优势及小波基函数的选择 131

11.6 人类视觉掩蔽特性的利用 132

11.7 水印的嵌入算法 134

11.8 水印的提取算法 134

11.9 实验结果及性能评估 135

11.9.1 实验结果描述 135

11.9.2 性能评估描述 142

11.10 关键源代码 143

11.10.1 水印图像的*佳置乱及计算置乱度源代码 143

11.10.2 水印的嵌入和提取源代码 145

11.10.3 图像的小波分解和重构源代码 151

11.10.4 计算Arnold变换周期源代码 155

11.10.5 数字水印系统用户界面 156

11.11 小结 157

参考文献 157

第12章 基于量子计算理论图像水印算法的软件设计与功能实现 159

12.1 量子进化算法 159

12.1.1量子进化算法概述与量子染色体 159

12.1.2 量子更新算子与量子交叉 160

12.1.3 量子进化算法一般步骤 162

12.1.4 量子进化算法改进 162

12.1.5 基于改进QEA的水印嵌入过程 164

12.1.6 基于改进QEA的水印提取过程 165

12.1.7 测试结果与性能分析 165

12.2 基于量子小波变换的图像水印 172

12.2.1 量子图像显示及其改进 172

12.2.2 量子小波变换 173

12.2.3 旋转矩阵 175

12.2.4 基于量子小波变换的水印嵌入过程 176

12.2.5 基于量子小波变换的水印提取过程 177

12.2.6 测试结果与性能分析 177

12.3 基于量子计算理论图像水印系统的设计与实现 184

12.3.1 系统设计 185

12.3.2 系统的功能实现 187

12.4 基于量子计算理论的图像水印研究展望 190

12.5 小结 191

参考文献 191

第13章 多功能图像数字水印软件著作权案例 193

13.1 计算机软件著作权案例概述 193

13.2 多功能图像数字水印软件使用说明书 195

13.2.1 多功能图像数字水印软件简要描述 195

13.2.2 多功能图像数字水印软件功能简要描述 196

13.2.3 多功能图像数字水印软件界面及其操作描述 196

13.2.4 多功能图像数字水印软件使用注意事项 203

13.2.5 多功能图像数字水印软件开发简介 205

13.2.6 多功能图像数字水印软件版本及版权声明 206

13.3 多功能图像数字水印软件开发主要源代码 206

13.4 多功能图像数字水印软件计算机软件著作权登记证书 280

参考文献 280