论文题目: 抗几何攻击的鲁棒数字水印技术的研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 导航,制导与控制
作者: 邓铭辉
导师: 郝燕玲
关键词: 数字水印,图像处理,几何攻击,信息隐藏
文献来源: 哈尔滨工程大学
发表年度: 2005
论文摘要: 近年来,多媒体存储与传输技术的不断进步,尤其是Internet技术的盛行,带动了数字媒体应用的迅猛发展,各种形式的多媒体作品包括图像、视频、音频等得以网络的途径向外发布,这些技术给人们带来了极大的方便,但随之而来的副作用也十分明显,例如任何人都可以通过网络轻而易举地得到他人的原始作品,尤其是数字化的图像、音乐、电影等,甚至有些人不经作者的同意而对原作品任意加以复制、修改,严重地侵害了作者的著作权,因此如何在网络中实施有效的版权保护和解决信息安全的问题,也就成为了一个迫在眉睫的研究课题。 在这种情况下,一种专门解决互联网上多媒体信息安全的技术——数字水印技术诞生了,它将水印嵌入到数字化媒体中,然后通过对它的检测(提取)来对图像的使用情况进行跟踪,从而实现隐藏传输、存储、版权保护等功能。目前数字水印已经成为多媒体版权认证和完整性保护的有效手段。 本文以静止数字图像作为研究对象,根据图像处理理论和水印技术的自身特性出发,深入分析几何攻击对数字水印的鲁棒性影响以及对图像本身的影响,通过理论推导和实验证明寻找到适合于抗几何攻击的图像水印理论与技术,分别利用3D小波变换理论,时频分析理论,DCT变换理论,单向Hash函数加密和Haar正交函数系理论对数字图像水印的抗几何攻击的鲁棒性进行了系统的研究,提出了一些新的理论思想和技术方案,从理论和实践上部分解决了数字水印所面临的几何攻击所导致的鲁棒性差和可检测性差问题,实现了抗几何攻击的鲁棒数字水印技术,主要研究内容如下: 1.对图像任意裁剪、旋转和缩放参数的估计算法的研究 针对几何变换(裁剪、旋转和缩放)对数据同步性的破坏提出几何参数估计算法,进行几何变换图像和原图像的配准,实现水印的可靠检测。利用边缘图像傅立叶变换的旋转不变性和差分相关技术准确估计裁剪图像的倾斜角度,通过二维相关函数计算相对位移,求得裁剪图像在原图像中的位置,从而将裁剪图像与原图像的配准。采用空域差分相关技术准确估计缩放图像的参数,实现与原图像的配准。 2.应用DCT变换和单向Hash函数加密理论的鲁棒水印技术研究 根据离散余弦变换理论和基本单向Hash函数加密提出了一种抗几何攻击的鲁棒数字水印技术,利用单向Hash函数来决定数字水印的嵌入位置与嵌入强度,使水印的嵌入位是伪随机序列,对于未被授权的使用者,很难检
论文目录:
第1章 绪论
1．1 课题的背景、目的和意义
1．2 国内外水印技术研究的动态
1．2．1 国外数字水印技术的研究动态
1．2．2 国内数字水印技术的研究动态
1．3 数字图像水印的研究状况
1．3．1 易损水印的发展和现状
1．3．2 鲁棒水印的发展和现状
1．3．3 空域水印技术的研究状况
1．3．4 频域水印技术的研究状况
1．4 数字水印系统模型
1．5 数字水印系统的性能指标
1．6 图像数字水印的分类
1．6．1 按照水印嵌入的位置
1．6．2 按照水印检测(提取)的方式
1．6．3 按照所选水印的意义
1．6．4 按照水印抗攻击的能力
1．7 数字水印攻击
1．7．1 噪声攻击
1．7．2 欺骗攻击
1．7．3 共谋攻击
1．7．4 模型攻击
1．7．5 几何攻击
1．8 几种数字图像水印技术介绍
1．9 水印技术所要研究的主要问题
1．10 水印技术的应用
1．11 本文的主要研究内容
第2章 受几何攻击后水印信号的检测处理技术研究
2．1 受几何攻击后的水印检测处理问题
2．2 图像的任意裁剪旋转和缩放参数估计
2．2．1 图像剪裁中的几何关系
2．2．2 剪载图像的倾斜角度估计算法
2．2．3 剪裁图像在原图像中所处位置的估计算法
2．2．4 图像缩放参数的估计算法
2．3 实验结果
2．3．1 图像旋转剪裁补偿估计算法检测实验
2．3．2 图像缩放估计补偿算法检测实验
2．4 本章小结
第3章 水基于Haar正交函数系的鲁棒水印技术研究
3．1 Haar正交函数系理论
3．1．1 正交函数系理论
3．1．2 桥函数理论
3．1．3 Haar正交函数系理论
3．2 基于Haar正交函数系理论抗几何攻击鲁棒水印技术研究
3．2．1 图像Haar函数系正交变换
3．2．2 图像哈尔正交变换的能量无损证明
3．2．3 基于Haar正交函数系的鲁棒水印算法
3．3 实验结果
3．3．1 伪随即序列水印实验
3．3．2 图像水印信号实验
3．4 本章小结
第4章 基于3D小波的抗几何攻击的鲁棒水印技术研究
4．1 小波技术介绍
4．1．1 离散小波变换
4．1．2 多分辨分析
4．1．3 小波的分解与重构
4．1．4 小波的选择
4．2 图像的二维小波变换
4．2．1 一维小波变换及其离散形式
4．2．2 二维小波变换及其离散形式
4．2．3 小波基的选取
4．3 基于3D小波变换的鲁棒数字水印算法
4．3．1 小波变换应用在图像水印技术中的优点
4．3．2 嵌入式小波编码的基本思想
4．3．3 3D小波变换的基本思想
4．3．4 基于3D小波变换的鲁棒水印算法
4．4 实验结果
4．4．1 伪随即序列水印实验
4．4．2 图像水印信号实验
4．5 本章小结
第5章 时频域抗几何攻击的鲁棒图像水印技术的研究
5．1 时频分析理论
5．1．1 时频分析理论概述
5．1．2 Wigner变换
5．1．2．1 WD的定义
5．1．2．2 WD的性质
5．1．3 Radon变换
5．2 Radon-Wigner变换
5．3 基于时频分析的鲁棒水印技术
5．3．1 水印算法的基本思想
5．3．2 基于时频分析的鲁棒水印算法的基本流程
5．4 实验结果
5．4．1 伪随机序列水印实验
5．4．2 图像水印信号实验
5．5 本章小结
第6章 基于DCT和单向Hash函数的鲁棒水印技术研究
6．1 DCT变换理论
6．1．1 离散余弦变换定义
6．1．2 离散余弦变换的计算
6．2 Hash函数和EIGamal方案
6．3 基于DCT和单向hash函数的鲁棒水印算法
6．3．1 离散余弦变换
6．3．2 单向Hash函数
6．3．3 多拷贝水印嵌入
6．3．4 基于单向Hash函数的数字水印嵌入步骤
6．3．5 单向Hash函数的数字水印提取算法
6．4 实验结果
6．4．1 伪随机序列水印实验
6．4．2 图像水印信号实验
6．5 图像水印实验结果比较
6．6 本章小结
结论
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文和取得的科研成果
致谢
个人简历
发布时间: 2005-10-21
参考文献
- [1].基于集成成像的三维数据加密及信息隐藏[D]. 刘轶群.西安电子科技大学2016
- [2].基于混沌的图像加密与数字水印算法的安全性研究[D]. 陈磊.北京邮电大学2018
- [3].与JPEG2000相结合的信息隐藏技术研究[D]. 张良.天津大学2003
- [4].信息隐藏安全性研究[D]. 张新鹏.上海大学2004
- [5].数字水印技术的研究[D]. 朱晓冬.吉林大学2004
- [6].数字水印理论与算法研究[D]. 王庆梅.南京理工大学2004
- [7].数字水印技术研究[D]. 孙水发.浙江大学2005
- [8].基于多小波及遗传算法的数字水印技术研究[D]. 杨建波.吉林大学2005
- [9].数字水印算法研究[D]. 张达治.吉林大学2006
- [10].图像多分辨率数字水印技术：算法及其应用[D]. 胡永健.华南理工大学2002