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随着信息技术的发展和数字媒体的广泛使用,信息技术的革命为人类创造了许多新的机遇,对人类社会和生活产生了深远的影响。数字技术有很多优点,但是数字信息的大量使用也使我们必须面对许多新的挑战,比如,如何保护数字作品的版权就显得越来越重要。数字水印技术通过把版权标记信息隐藏在数字作品中,并且版权信息能够从作品中提取出来,以证明作品的真正所有者,这为数字作品的版权保护提供了一个新的途径,已成为学术界研究的一个新的热点。本文从理论和实践的角度,主要研究了小波变换域数字水印盲检测问题。 在介绍了与数字水印技术相关的一些基础知识后,论文利用信息论,对信息隐藏系统的安全性进行了分析,给出了一个安全的信息隐藏系统必须满足的条件。用数字通信系统中的通信模型对数字水印系统进行建模,讨论了高斯加性噪声信道、并行高斯加性噪声信道、带约束的高斯加性噪声信道和带约束的并行高斯加性噪声信道的容量。 运用酉变换能量不变的性质,扩展提出了基于加性隐藏、乘性隐藏和指数隐藏方法的水印能量估计方法,建立了PSNR和嵌入强度的关系。给定图像的PSNR,利用该方法能够方便地计算出水印嵌入的强度,极大地方便了水印算法的设计工作。 作为设计数字水印算法的基础,论文利用平稳广义高斯模型和局部平稳高斯模型描述小波系数的统计分布。与平稳广义高斯模型不同,局部平稳高斯模型把小波系数建模为一个双重随机过程,系数的方差不是确定的参数,它是一个同分布、高度相关的随机变量。基于小波系数的平稳广义高斯模型,论文使用假设检验方法推导提出了自适应嵌入强度的加性隐藏盲水印检测框架;运用极大似然估计方法,提出了基于两类乘性隐藏方法和指数隐藏方法的盲水印检测框架,而已有的线性相关检测器、Hernández检测器、Kalker检测器和Barni检测器均是这些框架中的特例。文中还对盲水印检测器的检测门限进行了理论分析,给出了门限计算方法。另外,论文基于小波系数的局部平稳高斯模型,提出了性能更优的基于两类乘性隐藏方法和指数隐藏方法的局部最优盲水印检测器,并且通过实验进行了验证。需要指出的是,本文提出的所有检测算法也能应用到具有拖尾统计分布特性的其它变换域中。 论文还提出了一种有意义图像公开水印算法,算法将一幅二值图象嵌入到小波变换域高频系数中,应用本文提出的盲水印检测器进行检测,实验表明,该算法具有较好的隐蔽性和鲁棒性。 由于数字水印系统可能遭到各种有意或无意的攻击,为了增强系统抗攻击的性能,研究应付各种攻击手段的对策就显得尤为重要。论文从攻击者的角度,研究了图像去噪攻击的原理,提出了相应的解决办法。L自防科学技术人学研究生院学位论文 设计了一个数字水印原型系统,实现了可见水印的嵌入以及不可见水印的嵌入和八检测。关键词:版权保护,数字水印,小波变换,加性隐藏,乘性隐藏,指数隐藏,盲检测,去噪攻击第11页