小波变换在二值图像数字水印算法中的应用研究

"这篇硕士学位论文主要探讨了基于小波域的二值图像数字水印算法，旨在保护数字媒体信息安全，作者汪晓华，导师康宝生，来自西北大学计算机软件与理论专业。" 数字水印技术是当前版权保护的关键手段，尤其是在数字时代，由于数字化作品的便捷存储和传播，同时也加剧了作品被非法篡改、攻击和盗取的风险。因此，确保数字媒体信息安全的研究成为了全球关注的焦点。论文主要关注的是利用小波变换进行静态图像的数字水印嵌入，以增强图像的版权保护能力。 首先，论文对数字水印技术进行了全面的文献回顾，分析了其发展历程，包括数字水印的基本特征、分类，以及图像数字水印系统的构成和面临的问题。此外，还探讨了现有的主流算法，为后续的研究打下基础。 其次，论文深入研究了人类视觉系统的特性，这是数字水印设计中至关重要的一步，因为一个好的水印应该在不影响视觉质量的前提下，能够有效地隐藏在图像中。 然后，论文详细阐述了小波变换的理论，并讨论了它在数字水印领域中的应用。小波变换作为一种多分辨率分析工具，能有效地捕捉图像的局部信息，非常适合用于图像水印的嵌入和提取。 在实际设计部分，论文提出了三种不同的水印嵌入方案。方案一是在图像的一层小波分解细节子带中嵌入水印；方案二进一步将这一子带进行二次小波分解，在第二层细节子带中嵌入水印；方案三则选择在一层小波分解的低频子带中嵌入水印。为评估这些方案的性能，论文还实施了水印攻击和水印提取的模拟。实验结果表明，方案一和方案二在保持视觉不可见性的同时，对常见的图像处理操作具有良好的鲁棒性，所提取的二值图像水印清晰可辨，具有实用价值，而方案二的表现优于方案一。 关键词涵盖了数字水印、离散小波变换、鲁棒性和人类视觉系统，这四个概念是理解论文核心内容的关键。通过小波变换的巧妙运用，该研究为数字图像的版权保护提供了一种有效且有潜力的方法。