基本信息
- 项目名称：
- 基于DWT-SVD的RST图像水印算法
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 信息技术
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 本文提出了一种基于DWT-SVD和Logistic映射的可抵抗RST攻击的图像水印算法，其中水印是一个有可视含义的灰度标识。水印嵌入算法中首先对宿主图像进行小波变换，然后根据经过logistic映射加密的水印对其低频近似子带修改奇异值，最后重构得到嵌入水印的宿主图像。水印提取算法基本上是嵌入过程的逆过程。
- 详细介绍：
- (1) 通过大量查阅数字图像水印技术方面的文献，对其发展状况和目前存在的典型算法进行分析，总结出水印系统的评价指标、水印算法的基本内容及当前研究存在的主要问题； (2) 对小波变换进行研究，分析小波变换在图像水印中的应用，为提出新算法做准备； (3) 对人类视觉系统进行研究，分析其主要特性； (4) 在这些准备的基础上，提出有效可行的新的数字图像水印思路，并进行大量、长期的数字图像水印仿真实验，以数据支持理论，最终提出基于HVS的小波域数字图像水印新算法。
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 目的：作为对传统信息安全和版权保护系统的有益补充，我们对数字水印技术开展了较深入的研究。 基本思路：通过对数字图像水印技术发展状况的了解，总结出水印系统的评价指标及当前研究存在的主要问题；通过分析小波变换在图像水印中的应用，为提出新算法做准备；对人类视觉系统进行研究，分析其主要特性；提出新的数字图像水印思路，并进行数字图像水印仿真实验，提出基于HVS的小波域数字图像水印新算法。
科学性、先进性及独特之处
- 根据人类视觉系统的研究，人眼对于具有不同性质的图像区域有不同的感知特性，背景的亮度越高，纹理越复杂，人类视觉对其轻微的变化就越不敏感，因此，尽可能将水印内嵌到图像中人类视觉不敏感的部分成为本作品优于其它作品的亮点。
应用价值和现实意义
- 数字水印技术是一门新兴的多学科交叉的应用技术，它涉及了不同科学领域的思想和理论，如图像处理、编码理论、密码学、数字通信、计算机科学及网络技术，还包括公共策略和法律等问题。数字水印技术处于信息技术的发展前沿，对它的研究有着极大的紧迫性和重要性。随着理论的不断完善和技术的不断进步，数字水印技术的研究及应用将会更加深入和广泛，数字水印技术在未来的信息安全体系中必将发挥更大的作用。
学术论文摘要
- 许多数字图像水印算法对几何攻击十分敏感。本文提出了一种基于DWT-SVD和Logistic映射的可抵抗RST攻击的图像水印算法，其中水印是一个有可视含义的灰度标识。水印嵌入算法中首先对宿主图像进行小波变换，然后根据经过logistic映射加密的水印对其低频近似子带修改奇异值，最后重构得到嵌入水印的宿主图像。水印提取算法基本上是嵌入过程的逆过程。实验结果表明本文提出的算法能够抵抗大多数的几何攻击和一般的数字信号处理，如加性噪声等，该算法是有效可行的。
获奖情况
- 无
鉴定结果
- 无
参考文献
- [1] I.J. Cox, J. Kilian, F.T. Leightion, T. Shamoon, Secure spread spectrum watermarking for multimedia, IEEE Trans. Image Process., 6 (1997) 1673-1687. [2] Y. Wang, J.F. Doherty, R.E.V. Dyck, A wavelet-based watermarking algorithm for ownership verification of digital images, IEEE trans. Image Process., 11 (2) (2002) 77-88. [3] Z. Dawei, C. Guanrong, L. Wenbo, A chaos-based robust watelet-domain watermarking algorithm, J. Chaos Solitons Fractals, 10 (2004) 47-54. [4] J.L. Liu, D.C. Lou, M.C. Chang, H.K. Tso, A robust watermarking scheme using self-reference image, Computer Standards and Interfaces, 28 (2006) 356-367. [5] A.A. Reddy, B.N. Chatterjii, A new wavelet based logo-watermarking scheme, Pattern Recognition Letters, 26 (2005) 1019-1027. [6] E. Ganic, A.M. Eskicioglu, Robust embedding of visual watermarks using DWT-SVD, J. Electronic Imaging, 14 (4) (2005) 043004.
同类课题研究水平概述
- 目前国外研究信息隐藏的学术机构有麻省理工学院的媒体实验室、IBM等一些机构和一些大学。研究的重点在如何将信息隐藏到图像、声音和文字之中。对于信息隐藏应用在数字产品的数字水印版权保护方面的研究较多。英国剑桥大学计算机实验室和MIT媒体实验室数据隐藏小组、瑞士洛桑联邦工技院信号处理实验室和通信研究所、美国的NEC和IBM研究所以及我国台湾的国立交通大学都做出了不少成就。除了学术界的研究之外，来自工业方面的关注可从最近几年该领域中成立的公司数量的增加明显反映出来，如Digimarc公司、Cognicity公司、Signum Technologies公司等。政府机构也资助这方面的研究，希望能开发出实用的数字水印技术产品，如欧洲共同体、日本。另外，国际标准化组织对水印技术也很感兴趣；国际版权保护技术工作组(CPTWG)希望引入数字水印技术来研究防止数字视频、特别是DVD产品被私自复制的技术问题；JPEG2000静止图象国际标准中也引用了数字水印功能。 目前一些从事水印技术产品开发的公司也有一些产品推出，如:Fraunhofer's SYSCOP、HIGHWATEER FBI、Digimarc Corporation、DICE's Argent Digital Watermark等等，提供有关数字产品著作权保护的服务。国内研究信息隐藏的科研院所有：北京邮电大学信息安全中心，中国科学院自动化研究所模式识别国家重点实验室，北方工业大学、清华大学、北京理工大学及北京电子技术应用研究所、国家信息安全评测认证中心等单位。 然而，无论是在国内还是在国外，对数字水印技术的研究都还不成熟。其应用也处于初级阶段。像所有新技术一样，它面临着诸多的难题和待深入研究的方面。如数字水印的鲁棒性、安全性和可发展性、数字水印的稳健性问题与攻击行为（包括信号处理、几何变形、噪声污染等）等等。具体应用中还必须解决水印的选择、宿主可容量估计、水印验证、基于视频特性的水印等关键技术。
