开题报告：图像数字水印技术研究.docx

1、本科生毕业论文（设计）开题报告表论文(设计)名称 图像数字水印技术研究论文（设计） 来源 教师选题论文（设计）类型 指导教师学生姓名 学号 班级 电信一、研究或设计的目的和意义：近年来，计算机互联网技术迅猛发展，多媒体数字产品（如文字、图像、音频、视频等）在网络传播时，盗版现象日益猖獗。而现有的密码学技术对多媒体数字产品遭受的盗版攻击没有很好解决办法。因此，保护多媒体数字产品的版权越显重要。而在现有网络环境中切实维护数字产品版权和信息安全，已是一个亟待解决的突出问题。因此，数字水印技术应运而生。随着网络通信发展，数字媒体愈发普及。现有密码学技术虽然在安全传递和控制访问数字产品内容等方面发挥着重

2、要作用，但数字产品一旦解密，其内容便被肆意传播、拷贝，从而制约了多媒体数字产品发展应用，给在网络上传播的数字产品带来巨大损失。因此，如何突破密码学局限，采用数字水印技术解决这一难题，已成为现阶段各界关注的焦点和热点。尽管版权保护推进数字水印技术发展最重要因素，但事实上数字水印不仅应用于版权保护，还用于秘密通信、真伪鉴别、标志隐含等方面。数字水印技术是一门极其复杂的交叉科学，其与信息隐藏技术、数据加密技术相互交融，共同促进了信息安全技术发展。因此，数字水印技术愈发重要。但由于数字水印技术缺乏核心技术，存在诸多问题。因此，为适应我国电子商务和电子政务的发展要求，保护数字产品版权和加强信息安全还需从

3、根本上加以解决。二、研究或设计的国内外现状和发展趋势：国际学术界发表有关数字水印技术的文章始于 1994 年。此后，该类文章越来越多。Tirkel 等人在 1994 年的 IEEE 国际图像处理会议上发表的一篇论文A Digital Watermarking ，标志着数字水印技术的开端。此后，得益于美国军方、财政部以及大公司等机构支持，数字水印技术得到迅速发展。此外一些公司、大学以及科研机构、在数字水印技术研究方面发挥重要作用，取得一定的研究成果。比如：NEC 公司利用数字水印技术研发了 DVD 系统拷贝机制；IBM 公司研发的基于可见数字水印技术的数字图书馆研究计划。与此同时，还有一些公司开

4、发出了基于数字水印技术的商业软件，例如 Adobe Photoshop 等软件。我国在数字水印方面的研究水平与国际研究水平差距较小。我国对于数字水印技术的研究在保持自身研究特色的同时取得了一定的研究成果。但我国数字水印技术应用尚处于理论研究和开发阶段，应用技术不成熟，商业化产品有待研发；同时，我国数字水印技术研究理论体系尚未建立，仍处于研究的初级阶段，有待进一步完善。并且也没有推出专用的商业化软件应用于商业领域，因此，在实际应用领域的研究有待加强。三、主要研究或设计内容，需要解决的关键问题和思路：本文主要研究图像数字水印的算法，及其认证技术。本文将分析课题背景 和国内外研究现状，介绍数字水印技

5、术的框架，对于水印的嵌入、水印的提取和检测进行了简单的阐述，对数字水印技术的基本原理和水印的基本分类作介绍，并列出了水印的攻击方式。接着介绍数字水印图像的经典算法。然后研究 DCT 域和 DWT 域水印的嵌入和提取算法设计，对嵌入水印的图像进行攻击来验证其鲁棒性，并进行仿真实验，对实验结果进行了分析。本文的实验方案大致为以下三个步骤：资料搜集：对数字水印技术的发展历史和现阶段国际水印技术的主流研究进行深入了解明确各个算法的优缺点，定位研究方向。理论研究：全面深入了解离散余弦（DCT）变换算法与离散小波（DWT）变换算法的定义及特点，熟悉变换的原理及流程。编程实践：运用 MATLAB 工具实现

6、DCT 变换和 DWT 变换，数字水印的嵌入，数字水印的检测等系列操作。对处理后的数字水印图像进行鲁棒性测试，对基于离散余弦变换和离散小波变换的数字水印算法的鲁棒性进行简单探讨。文章采用离散余弦变换（DCT）算法与离散小波（DWT）来嵌入和提取水印。四、完成毕业论文（设计）所必须具备的工作条件及解决的办法：本文用来仿真的软件为 MATLAB。 MATLAB 是当前在国内外十分流行的工程设计和系统仿真软件包。用 MATLAB 编写数字水印程序的主要优点是语言本身适合水印技术所需的大量的函数库。并且 MATLAB 本身具有可扩展性、易学易用性和高效性的优点。用 MATLAB研究数字水印的优点有：首

7、先集成了 DCT、DWT 等函数有丰富的小波函数和处理函数，使源程序简洁明了、易实现。其次强大的数学运算功能，能够方便、高效地实现音频、视频中的大量矩阵运算。并且提供了图像处理工具箱、小波分析工具箱、数字信号处理工具箱。用来编制跨数字图像处理技术、数字信号处理等多学科的数字水印技术是非常好的选择。五、工作的主要阶段、进度与时间安排：第 1 周：阅读指定的参考文献，撰写开题报告，在导师指导下制订研究计划。第 24 周：学习 MATLAB 的使用方法与工作原理。第 58 周：研究数字水印的嵌入、提取、攻击等方法。第 912 周：运用 MATLAB 编写数字水印程序，并仿真，对实验结果进行分析及总结

8、。第 1314 周：整理修改毕业设计，对毕业设计答辩做准备。六、阅读的主要参考文献及资料名称：1 闫敬文.数字图像处理(MATLAB 版)M. 北京:国防工业出版社,20112 许文丽,王命宇,马君.数字水印技术及应用M. 北京: 电子工业出版社，20133 陈武凡.小波分析及其在图像处理中的应用M. 北京: 科学出版社,20024 王大康，杜海山信息安全中的加密与解密技术J. 北京工业大学学报， 2006,6：94-985 吉小娟.基于 DCT 的数字水印算法研究及其应用D.南昌:华东交通大学.20126 陈涛.基于 DCT 域的数字图像水印算法研究及应用D.山东:师范大学.20117 张西

9、宁.抗几何攻击的数字水印算法研究D.西安: 西北大学.20098 杜肖山.基于离散余弦变换和小波域的图像水印算法研究D.太原:太原理工大学.20119 黄继武, SHI YQ. 一种自适应图像水印算法J. 自动化学报 ,1999, 25(4):476-482.10 周四清, 余英林. 基于多分辨率和 HVS 的盲图像水印隐藏方法 J.计算机工程与应用, 2001,13:71-73.11 王卫卫, 杨波, 宋国乡. 基于图像小波变换低频系数的数字水印算法 J.信号处理,2001, 17(6):554-557.12 牛夏牧, 陆哲明, 孙圣和. 基于多分辨率分解的数字水印技术J. 电子学报, 2000, 28(8):364-369.七、指导教师意见和建议：指导教师（签字）： 年 月 日说明：1、论文（设计）类型：A理论研究；B应用研究；C 设计等；2、论文（设计）来源：指来源于科研项目、生产/社会实际、教师选题或其他（学生自拟）等；3、各项栏目空格不够，可自行扩大。