复合型自适应盲水印技术的研究

论文摘要

随着网络技术和多媒体技术的飞速发展,如何保护多媒体信息的安全成为国际上研究的热门话题,数字水印技术应运而生。作为保护数字作品版权的一种重要手段,该技术已成为当今学术界研究的一个热点。数字水印技术是通过在原始数据中嵌入秘密信息来证实该数据的所有权。嵌入的水印通常是不可见的,它与原始数据紧密结合并隐藏在其中,成为源数据不可分离的一部分,并可以经历一些不破坏原数据使用价值或商用价值的操作而存活下来。本文介绍了数字水印的研究背景及现状,论述了数字水印的定义、框架、应用、典型算法、攻击方法和未来研究方向。阐述了提升小波变换理论、图像置乱技术和混沌理论及它们在数字水印技术中的应用。在对多水印算法研究现状进行分析的基础上,提出了一种新的复合型自适应盲水印算法。该算法的主要思想:鲁棒水印根据邻居特征平均值和奇偶判决法嵌入到自适应选择的频带中;再将水印图像分块,把分块图像的灰度均值映射为混沌初值,经过若干次迭代生成脆弱水印,嵌入到其像素灰度值的LSB平面。该算法能得到高逼真度的加水印图像,以牺牲较少的鲁棒性为代价,较好的实现了对原始图像的双重保护功能。实验结论和攻击测试表明,该算法对JPEG有损压缩、滤波、附加噪声、剪切等各种图像处理的攻击有较强的鲁棒性。同时,脆弱性水印不仅能判断图像的真实性,还能准确、直观地定位篡改信息。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 1.1 课题背景
• 1.2 课题的研究意义
• 1.3 国内外的研究现状
• 1.3.1 多重鲁棒图像水印技术
• 1.3.2 多功能图像水印技术
• 1.4 本文的主要研究内容与结构
• 第二章 数字水印基础理论
• 2.1 数字水印定义
• 2.2 基本理论框架
• 2.3 数字水印的特性、分类、应用
• 2.3.1 数字水印特性
• 2.3.2 数字水印的分类
• 2.3.3 数字水印的主要应用
• 2.4 数字水印的典型算法
• 2.5 图像数字水印的攻击方法
• 2.6 数字图像水印未来研究的方向
• 2.7 本章小结
• 第三章 提升小波变换及其在图像处理中的应用
• 3.1 二代小波提升算法
• 3.2 提升方法的步骤
• 3.3 提升算法的实现
• 3.3.1 劳伦多项式
• 3.3.2 劳伦多项式的欧几里德定理
• 3.3.3 多相矩阵及小波分析的多项式表示
• 3.3.4 提升的多相表示
• 3.3.5 小波变换的提升分解
• 3.3.6 Daubechies9/7小波滤波器的提升实现
• 3.4 本章小结
• 第四章 数字水印的预处理
• 4.1 数字图像置乱预处理
• 4.1.1 置乱技术
• 4.1.2 图像的Arnold置乱变换及其周期性
• 4.1.3 Arnold变换的置乱度
• 4.1.4 Arnold变换实例
• 4.2 混沌理论概述
• 4.2.1 混沌的定义和特征
• 4.2.2 Logistic混沌序列
• 4.2.3 混沌序列在数字水印技术中的应用
• 4.3 本章小结
• 第五章 复合型自适应盲水印算法
• 5.1 复合型水印的嵌入策略
• 5.2 复合水印的嵌入
• 5.2.1 鲁棒性水印的嵌入
• 5.2.2 脆弱性水印的嵌入
• 5.3 复合水印的提取
• 5.3.1 鲁棒水印的提取
• 5.3.2 脆弱水印的提取及认证
• 5.4 实验结果与分析
• 5.4.1 水印的性能评估和稳健性攻击方法
• 5.4.2 鲁棒性水印实验结果
• 5.4.3 脆弱性水印的分析
• 5.5 本章小结
• 第六章 结束语
• 6.1 本文所做工作总结
• 6.2 进一步的研究工作
• 参考文献
• 攻读学位期间的研究成果
• 致谢