第4章基于二维混沌映射的数字水印算法.doc

深圳大学毕业论文 基于二维混沌映射的数字水印算法 PAGE  PAGE 1 分类号 密级 深 圳 大 学 毕 业 论 文 基于二维混沌映射的数字水印算法 伍伟鹰 指导教师姓名 张基宏 老师 肖薇薇 研究生 申请学位级别 学士 专业名称 电子工程 论文提交日期 2002年5月 论文答辩日期 2002年 5月 答辩委员会组长 评 阅 人 2002年5月 摘要 本文提出了基于二维混沌映射的数字图像水印算法，混沌具有随机性、似噪声及对初始条件的极端敏感性等特点。将经过二维混沌映射置乱后的数字水印信号嵌入图像小波域的低频系数，实现了数字水印的隐蔽性、保密性和稳固性；利用二维混沌映射Arnold变换对水印信号进行置乱，不仅增强了水印信号保密性，同时有效提高了视觉上抵抗图像剪切攻击的能力。 本文引入置乱度的定义对置乱后的图像作定量分析。通过分析Arnold变换的周期及控制参数，实现对数字图像的最佳置乱。对数字水印信号进行置乱分散了原始水印信号的相关性，在遭到剪切攻击时可以将错误码元尽可能分散，因此有效地提高了数字水印算法的抗剪切攻击性能。 为提高数字水印算法的稳健性，引入m序列对水印信号进行扩频，本文选择小波变换作为水印嵌的嵌入域，提出四种水印算法实现方案，分别对其抗JPEG压缩、剪切、缩放、加噪声等各种攻击进行测试分析，得出一种最具鲁棒性的数字水印算法。 论文最后讨论了数字水印技术的研究发展方向，提出如何有效抵抗图像旋转，研究一种完善的数字水印同步技术是今后要解决的一个重要问题。 关键字：数字水印，二维混沌映射，图像置乱，扩频 论文类型：应用研究  A Digital Watermarking Technique Based on 2-D Chaotic Mapping Abstract A digital watermarking technique base on 2-D chaotic mapping is proposed in this paper. Chaotic systems have attracted extensive interests in cryptanalysis and communications because of its noise-like, unpredictable yet deterministic orbits and sensitivity to initial condition and parameters into image permutation, and then the permuted watermarking signal is embedded into wavelet transform coefficients of host image. Permuted measure is introduced to evaluate the permutation of an image quantitatively. The best permutation is achieved by controlling the parameters of chaotic mapping. The image watermarking is permuted to reduce the relativity of original pixels, so the error bits of the extracted watermarking are dispersed as well. Therefore the resistance to crop attack is improved significantly. M-sequence is used to spread the watermark signal in order to improve its robustness spectrum. The watermarking techniques are tested by JPEG compression, adding noise, resizing and cropping attacks. By comparing the experiment results, a watermarking scheme of best performance is presented. An overview to the de