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研究生:程元
論文名稱:基於離散傅立葉轉換理論的新浮水印技術
論文名稱(外文):A Novel Watermarking Technique Based on Discrete Fourier Transform Principle
指導教授:謝新銘
口試委員:謝新銘余心淳曾斌祺
口試日期:2013-06-27
學位類別:碩士
校院名稱:逢甲大學
系所名稱:電機工程學系
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2013
畢業學年度:101
語文別:中文
論文頁數:63
中文關鍵詞:數位影像彩色浮水印頻率域離散傅立葉轉換
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針對於數位浮水印的問題,本文著重於研究與開發一新技術,在特別考慮離散傅立葉轉換的分解理論,設計一個能夠滿足安全性,也不會影響影像品質的隱密性之嵌入與擷取方法。基本上,設計草圖的主要處理流程是將原始影像從RGB空間轉換到其他色彩空間,利用離散傅立葉轉換,由空間域轉換至頻率域,再將彩色浮水印頻域的數值經由適當的處理方式,嵌入至受保護媒體的高頻資料中。
架構於傅立葉轉換模式的優點是每一個傅立葉轉換數值皆取決於原圖上的所有像素值,而且這些傅立葉轉換數值具有共軛對稱的特性。值得注目的,在傅立葉頻域的環境下嵌入浮水印資料,即使造成資料損失的情況,極可能還是可以還原出良好的浮水印資料。此外,相較於灰階影像,由於架構於三個色彩空間的彩色影像,具有更大的空間隱藏浮水印資料,也表現出較佳的抗破壞性能力。
The objective of this proposal is to study and develop a new watermarking technique, In particular based on the discrete Fourier transform (DFT) principle, a new strategy of both security and invisibility in embedding and extracting the watermark is expected. Basically, the design procedure will be transforming RGB space to color space, taking the DFT form the spatial domain to the frequency domain and then embedding the watermark into the high-frequency portion of the Fourier domain of the image being protected.
The advantage of Fourier-transform-based mode is that each Fourier transform value in the frequency domain is related to every pixel value of the image, in addition with a conjugate symmetry property. There typical exists a greater capacity in recovering the watermark information when it suffers a data loss. Besides, there essentially exists a greater capacity in hiding the watermark information for color space, as compared to gray-scale space.
摘 要 i
Abstract ii
誌 謝 iii
目 錄 iv
圖目錄 vii
第一章 序論 1
1.1 研究動機 1
1.2 研究方法 2
1.3 論文架構 3
第二章 浮水印簡介 5
2.1 數位浮水印的定義 5
2.2 數位浮水印的特性 5
2.2.1 透明性 6
2.2.2 強健性 6
2.2.3 安全性 6
2.2.4 資料量 7
2.2.5 明確性 7
2.3 數位浮水印分類 8
2.3.1 空間域的浮水印技術 8
2.3.2 頻率域的浮水印技術 9
第三章 離散傅立葉轉換的技術 11
3.1 離散傅立葉轉換的簡介 11
3.2 離散傅立葉轉換的特性 17
3.2.1 共軛對稱性 17
3.2.2 週期性 18
3.2.3 旋轉性 19
3.3 離散傅立葉浮水印的特性 19
第四章 基於DFT的新浮水印技術 21
4.1 新浮水印技術的資料嵌入流程說明 21
4.2 DFT頻譜擴充至共軛對稱的四區塊資料之轉換 23
4.3 浮水印嵌入技術的探討 25
4.4 彩色浮水印藏匿技術 25
4.5 新浮水印技術的資料擷取還原流程說明 26
4.6 影像品質的評估 28
第五章 實驗結果 29
5.1 浮水印的嵌入與擷取結果 29
5.2 新浮水印技術的破壞攻擊評估 31
5.2.1 DCT壓縮攻擊 31
5.2.2 裁切攻擊 33
5.2.3 旋轉攻擊 35
5.2.4 增強對比度攻擊 37
5.2.5 降低對比度攻擊 40
5.2.6 高斯雜訊攻擊 43
5.2.7 胡椒鹽雜訊攻擊 46
5.2.8 均值濾波攻擊 50
5.3 改善DFT浮水印的強健性 53
5.3.1 裁切攻擊的改善 55
5.3.2 增強對比度攻擊的改善 57
5.3.3 高斯雜訊攻擊的改善 58
5.3.4 胡椒鹽雜訊攻擊的改善 60
第六章 結論 62
參考文獻 63
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