基于手机彩信版权保护的数字水印算法研究

论文摘要

随着以中国移动彩信、中国联通“彩e”为代表的MMS业务的开展,移动用户获得的内容已经不仅仅是简单的文字信息,还有图片、铃声、动画,甚至移动游戏、MP3、视频节目等。由于这些数字内容易于复制,因此如何对移动数字内容进行版权保护,对数字内容的使用与转发进行控制和计费,以保护网络运营商和内容提供商的利益,成为一个日益迫切需要解决的问题。本文首先回顾了数字水印技术的发展历史,介绍了数字水印的一些基本问题,归纳了数字水印系统的基本框架,并分析了现有的一些数字水印技术的工作原理。在此基础上,针对移动通信网络的复杂应用环境,设计了基于数字水印的彩信的版权管理平台,并设计了相应的彩信图像、音频、视频的双水印解构算法,来实现彩信内容的版权保护和内容认证。算法中,提出了一种双混沌置乱加密算法,并使用鲁棒水印实现了彩信的版权保护,脆弱水印实现了彩信的内容认证,同时算法都实现了盲检测,以便有更强的实际应用价值。并且对以上方案进行了仿真实验,给出了实验结果及性能评价。最后,总结全文,对数字水印的发展趋势作了展望,并针对本文的不足给出了以后进一步的研究工作方向。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 论文的选题背景及研究意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 本文的主要研究内容及创新点
• 1.4 本文的结构安排概要
• 第二章 数字水印技术研究
• 2.1 引言
• 2.2 数字水印通信系统的原理、通用模型及一般模型
• 2.2.1 数字水印通信系统的原理
• 2.2.2 数字水印通信系统的通用模型
• 2.2.3 数字水印通信系统的一般模型
• 2.2.3.1 水印嵌入模型
• 2.2.3.2 水印的检测模型
• 2.3 数字水印的分类
• 2.4 数字水印性能的度量
• 2.4.1 度量指标
• 2.4.2 度量指标的数学形式
• 2.5 数字水印典型算法
• 2.5.1 空域水印算法
• 2.5.2 频域水印算法
• 2.5.3 NEC水印算法
• 2.5.4 各类水印方法的比较
• 2.6 水印的攻击方式
• 2.7 数字水印的应用
• 2.7.1 版权保护
• 2.7.2 所有权认证及完整性校验
• 2.7.3 使用控制
• 2.7.4 内容保护
• 第三章 基于数字水印的彩信的版权管理框架的设计
• 3.1 基于数字水印的彩信版权管理平台的设计
• 3.1.1 设计原则
• 3.1.2 WDRM体系结构的设计
• 3.2 WDRM的结构原理及模块功能
• 3.3 鲁棒水印和脆弱水印的设计
• 3.3.1 鲁棒水印的生成
• 3.3.2 脆弱水印的生成
• 3.4 水印信息的预处理
• 3.5 水印的嵌入和提取
• 3.6 水印算法的选择
• 3.7 本文设计的WDM和OMADRM的比较
• 3.7.1 可行性比较
• 3.7.2 安全性比较
• 3.8 结束语
• 第四章 混沌时间序列和小波变换理论
• 4.1 混沌系统与混沌序列
• 4.1.1 混沌系统的定义
• 4.1.2 常见的混沌映射及其混沌序列
• 4.1.3 二值混沌序列
• 4.1.4 基于混沌序列的双混沌二值图像置乱加密算法
• 4.2 小波分析简介
• 4.2.1 小波分析的背景及发展
• 4.2.2 小波分析理论简介
• 4.2.2.1 一维连续小波变换的定义
• 4.2.2.2 一维离散小波变换的定义
• 4.2.2.3 小波变换的性质
• 4.2.2.4 正交多分辨率分析
• 4.2.2.5 尺度方程和构造方程
• 4.2.2.6 Mallat算法
• 4.2.3 小波变换在数字水印中的应用
• 第五章 彩信业务版权保护的彩信图像和视频水印算法
• 5.1 彩信图像水印算法
• 5.1.1 算法设计原则及要求
• 5.1.2 水印的生成及双混沌置乱加密过程
• 5.1.2.1 鲁棒水印的生成过程
• 5.1.2.2 脆弱水印的生成过程
• 5.1.2.3 水印的双混沌置乱加密过程
• 5.1.3 在小波变换域提取嵌入系数
• 5.1.3.1 鲁棒水印嵌入系数
• 5.1.3.2 脆弱水印嵌入系数
• 5.1.4 嵌入算法描述
• 5.1.4.1 鲁棒水印的嵌入算法
• 5.1.4.2 脆弱水印的嵌入算法
• 5.1.5. 提取算法描述
• 5.1.5.1 鲁棒水印提取算法
• 5.1.5.2 脆弱水印的提取算法
• 5.1.6 实验仿真结果
• 5.1.7 攻击及性能评价
• 5.1.8 总结
• 5.2 彩信视频水印算法
• 5.2.1 视频水印特性
• 5.2.2 视频水印的主要算法
• 5.2.3 本文中图像水印方案的扩展及实现
• 第六章 用于彩信业务版权保护的彩信音频水印算法
• 6.1 引言
• 6.2 算法原理
• 6.3 水印嵌入过程
• 6.3.1 鲁棒水印的嵌入过程
• 6.3.2 脆弱水印的嵌入过程
• 6.4 水印的提取过程
• 6.4.1 鲁棒水印的提取过程
• 6.4.2 脆弱水印的提取过程
• 6.5 嵌入参数的确定
• 6.6 实验结果及性能评价
• 6.6.1 实验结果
• 6.6.2 水印攻击及性能评价
• 6.7 总结
• 第七章 总结与展望
• 7.1 本文所做工作总结
• 7.2 进一步研究工作展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文