彩色图像数字盲水印技术

第1章绪论1

1.1信息隐藏技术简介1

1.1.1信息隐藏技术的基本术语1

1.1.2信息隐藏技术的分类3

1.1.3信息隐藏技术的发展4

1.2数字水印技术5

1.2.1数字水印技术的背景5

1.2.2数字水印的基本概念7

1.2.3数字水印的基本框架11

1.2.4数字水印的攻击方法13

1.2.5数字水印的质量评价15

1.3彩色图像数字水印技术的研究现状18

1.3.1空域彩色水印技术研究现状20

1.3.2频域彩色水印技术研究现状21

1.3.3基于色彩量化的水印技术研究现状24

1.4本章小结25

第2章数字水印常用的数学知识26

2.1常用的图像变换26

2.1.1离散傅里叶变换26

2.1.2离散余弦变换28

2.1.3离散小波变换31

2.2常用的矩阵分解37

2.2.1SVD分解37

2.2.2Schur分解46

2.2.3QR分解47

2.2.4Hessenberg矩阵分解48

2.3本章小结51

第3章彩色图像52

3.1引言52

3.2图像的基本类型53

3.2.1二值图像53

3.2.2灰度图像54

3.2.3彩色图像55

3.3彩色图像的基本术语55

3.3.1彩色边缘56

3.3.2彩色图像的导数57

3.3.3彩色图像的对比度57

3.3.4彩色恒常性59

3.3.5彩色图像的噪声60

3.3.6彩色图像的亮度、照度和明度60

3.4常用的彩色图像表示空间61

3.4.1RGB彩色空间61

3.4.2YIQ彩色空间64

3.4.3YUV彩色空间64

3.4.4YCbCr彩色空间65

3.5基于感知的彩色空间66

3.5.1HSI彩色空间67

3.5.2HSV彩色空间70

3.6本章小结72

第4章基于DC系数的彩色图像盲水印算法研究73

4.1引言73

4.2空域中修改DC系数的方法74

4.2.1空域中获得DC系数74

4.2.2空域中利用DC系数嵌入水印的可行性75

4.2.3空域中修改DC系数76

4.3基于DC系数的空域水印算法78

4.3.1水印生成78

4.3.2水印嵌入78

4.3.3水印提取80

4.4算法测试与结果分析80

4.4.1水印不可见性测试81

4.4.2水印鲁棒性测试82

4.5本章小结84

第5章基于整数小波变换的双彩色图像盲水印算法研究86

5.1引言86

5.2状态编码与整数小波变换87

5.2.1状态编码技术87

5.2.2整数小波变换88

5.3基于状态编码和整数小波变换的彩色图像水印算法89

5.3.1水印嵌入89

5.3.2水印提取91

5.4算法测试与结果分析92

5.4.1水印不可见性测试92

5.4.2水印鲁棒性测试93

5.4.3与有关彩色水印算法的比较96

5.5本章小结97

第6章基于SVD分解的双彩色图像盲水印算法研究98

6.1引言98

6.2图像块的SVD分解及其补偿优化方法100

6.2.1图像块的SVD分解100

6.2.2所提出的SVD补偿优化方法104

6.3基于SVD分解及其补偿优化的彩色图像水印算法106

6.3.1水印嵌入106

6.3.2水印提取108

6.4算法测试与结果分析109

6.4.1水印不可见性测试110

6.4.2水印鲁棒性测试112

6.4.3虚警检测问题分析121

6.5本章小结121

第7章基于Schur分解的双彩色图像盲水印算法研究122

7.1引言122

7.2图像块的Schur分解123

7.3基于Schur分解的彩色图像水印算法125

7.3.1水印嵌入125

7.3.2水印提取126

7.4算法测试与结果分析127

7.4.1水印不可见性测试127

7.4.2水印鲁棒性测试129

7.4.3与空域算法的比较136

7.5本章小结139

第8章基于QR分解的双彩色图像盲水印算法研究140

8.1引言140

8.2图像块的QR分解141

8.3基于QR分解的彩色图像水印算法146

8.3.1水印嵌入146

8.3.2水印提取148

8.4算法测试与结果分析149

8.4.1量化步长的选取149

8.4.2水印不可见性测试150

8.4.3水印鲁棒性测试152

8.4.4与空域算法之间的比较159

8.4.5不同算法之间的执行效率比较161

8.5本章小结162

第9章基于Hessenberg分解的双彩色图像盲水印算法研究163

9.1引言163

9.2图像块的Hessenberg分解165

9.3算法实现166

9.3.1水印嵌入166

9.3.2水印提取168

9.4算法测试与结果分析169

9.4.1水印不可见性测试 170

9.4.2水印鲁棒性测试172

9.4.3水印嵌入量分析174

9.4.4算法执行时间的比较分析175

9.5本章小结175

第10章总结与展望176

10.1总结176

10.2展望177附录A常用数字水印名词对照表179参考文献194

本书结合矩阵分解、整型小波变换和离散余弦变换等理论，从水印不可见性、鲁棒性、水印容量和算法实时性等角度出发，提出多种彩色图像盲水印算法，较好地解决了彩色数字图像的版权保护问题。全书共分10章：第1章介绍彩色图像盲水印技术的研究背景、意义及国内外研究现状；第2章介绍数字水印常用的数学知识，为后续算法的研究奠定理论基础；第3章介绍彩色数字图像的基本知识，为研究彩色图像盲水印技术的研究打下专业知识基础；第4～9章分别介绍不同的盲提取水印算法，每一种算法包含详细的步骤过程和实验结果；第10章对彩色图像盲水印算法进行了总结和展望。同时，附录部分给出了数字水印常用名词的中英文对照表。本书可供信息隐藏、信息安全、数字取证等领域的研究开发人员参考，也可作为高等学校计算机应用、信息安全、电子与通信等专业研究生与本科生的参考资料。

本书结合矩阵分解、整型小波变换及离散余弦变换等理论，从水印不可见性、鲁棒性、水印容量及算法实时性等角度出发，提出多种彩色图像盲水印算法，较好地解决了彩色数字图像的版权保护问题。本书可供信息隐藏、信息安全、数字取证、电子商务、电子政务等领域的开发人员参考，也可作为高等学校信息安全、计算机应用、电子与通信等专业研究生与本科生的参考资料。