开题报告--基于小波分析的数字水印加密技术研究.doc

本科毕业设计（论文）开题报告 课题名称：基于小波分析的数字水印加密技术研究 学院（系）：电气工程学院 年级专业：级检测班 学生姓名： 指导教师： 完成日期：2011年3月17日 综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义 1、课题选择的背景 多媒体技术和计算机网络技术的快速发展给人们的工作和生活都带来了巨大的便利，以数字媒体为载体的作品如书籍、音乐、图像和视频等由于其获取容易、复制简单和传播快速等优点极大地丰富了人们的生活。但同时盗版和侵权问题也日益严重，严重损害了原创者和使用着的利益。而字水印技术作为一种有效的数字产品版权保护和数据安全维护的技术近年来引起了人们的高度重视。 数字水印技术是信息隐藏技术研究领域的一个重要分支，它的基本思想是将具有特定意义的标记（水印），利用数字嵌入的方式隐藏在数字图像、音频、视频、文档等数字产品中，用以证明创作者对其作品的所有权，并作为鉴定、起诉非法侵权的证据；同时，通过对水印的检测和分析保证数字信息的完整可靠性，从而成为知识产权保护和数字多媒体防伪的有效手段。 2、数字水印技术的国内外研究现状 “水印”可以看作是版权保护的代名词。从早期的纸质水印到现在的数字水印，我们可以发现版权制度和传播技术之间总是存在着微妙的互动关系。正是中国古代印刷术的发明导致了现代版权制度的建立，虽然最早出现在700年前的人工造纸术中的水印只是为了识别生产厂商和商标，以及区分纸的规格、质量及重量，但在现今，随着数字技术和网络技术的发展，版权危机又重新摆在人们面前，数字水印的诞生成为必然。 早期的数字水印技术是针对数字图像的，关于该技术的论述首见于Tirkel等人在1993年的一篇文章中。篇文章中首次提出了电子水印（Electronic water mark）的说法，其随后又发表了一篇题为“A Digital Watermark”的文章，正式提出了“数字水印”这一术语。学术界在1996、1998、1999年召开了三届信息隐藏技术国际研讨会。在SPIE和IEEE的一些重要会议上也开辟了相关的专题。自1998年以来，IEEE的多家刊物都组织了数字水印技术的技术专刊或专题报道。政府组织和许多企业及公司的参与与投入，更使得数字水印技术成为当前信息科学中的一个新的研究热点。 国内在数字水印方面的研究起步稍晚一些，但已引起了信息安全领域研究人员的普遍关注。1999年12月，我国信息安全领域的何德全院士、周仲义院士、蔡吉人院士与有关应用研究单位联合发起召开了我国第一届信息隐藏学术研讨会。2000年1 月，由国家863计划智能计算机专家组织召开了“数字水印技术学术研讨会”，来自国家自然科学基金委员会、国家信息安全测评认证中心、中科院自动化所模式识别国家重点实验室、中科院计算所CAD开放实验室、北京大学、浙江大学、上海交通大学、国防科技大学、复旦大学等多家科研机构和高等学府的专家学者和研究人员参加了这次会议，充分反映了我国对这一领域研究的高度重视和大量投入。虽然数字水印在国内的应用还处于初级阶段，但水印公司的创办使得数字水印技术在国内不仅仅只停留在理论研究的层面上，从而走上了实用化和商业化的道路，这样会更加推动国内水印技术的蓬勃发展，为国内的信息安全产业提供有效的、安全的保障。数字水印技术在军事通信、国家信息安全、数字化网络、多媒体及印刷出版领域都有十分广泛的应用前景。 研究的基本内容，拟解决的主要问题 基本内容 各种形式的水印信号可统一表示为 其中表示维数为d的水印域，d=1,2,3，分别对应为音频、静止图像和视频水印；U表示水印信号的值域，可以是二值或实数。水印的基本框架可以为六元组（X，W，K，G，E，D）表示。 其中X表示所要保护的数字产品的集合； W表示水印信号的集合； K表示水印密匙空间； G表示利用密匙K和待嵌入水印的数字作品X共同生成水印的算法，即； E表示将水印W嵌入数字作品的水印嵌入算法，即； D表示水印检测算法，即 其中0表示没有水印，1表示水印存在。 常用的实现数字水印的算法可分为两大类：空间域数字水印和变换域数字水印。而常见的变换域数字水印实现算法主要有离散余弦变换DCT、小波变换DWT、付氏变换FT或FFT及哈达马变换Hadamard Transform等。数字水印系统设计主要有三部分组成：水印生成、水印嵌入和水印检测。由于基于小波变换的数字水印具有良好的时频和空频特性，能充分的利用人类视觉特性实现水印嵌入，故我们选用小波变换，利用某种小波函数将水印图像嵌入原图像，而水印图像我们又要利用