学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

针对多媒体认证与版权保护的数字水印技术研究

作　者: 喻志强
导　师: 赵荣椿
学　校: 西北工业大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 数字水印稳健性水印脆弱水印盲水印非盲水印数字图像数字视频三维模型多媒体安全版权保护
分类号: TP309
类　型: 博士论文
年　份: 2003年
下　载: 577次
引　用: 5次
阅　读: 论文下载

内容摘要

数字化技术的革命在为数字信息的处理、复制、转发以及销售提供便利的同时，它也为非法复制和非法篡改提供了可能。所以，数字多媒体产品的知识产权保护已成为亟待解决的一个难题。目前数字水印技术已被公认为是解决此难题的具有很大潜力的一种手段。它可在多媒体数据中嵌入版权信息或认证信息来识别多媒体数据的真正所有者和验证多媒体数据的真伪。数字水印是九十年代初期提出来的一种技术，最初的目的在于支持正版抵制盗版。随着盗版的日益猖獗，数字水印越来越引起人们的广泛重视，现已成为多媒体信号处理领域的一个研究热点。目前，除了版权保护应用之外，数字水印技术还具有许多其它方面的应用，例如数据认证、索引数据、数据隐藏等。大多数的研究主要是针对版权保护和数据认证这两个方面进行。本文在香港城市大学以及西北工业大学博士创新基金的支持下，主要对用于数据认证的脆弱水印以及用于版权保护的稳健水印进行了深入的研究和探讨，提出了一系列的新算法，解决了若干理论和实际方面的问题。本文的主要创新点概述如下：针对数据认证应用，我们提出了一种基于小波变换的脆弱水印算法，该算法充分利用了小波的特性，限制了系数幅值与量化边界的最小距离，使用了我们新提出的图像取整方法。实验结果表明，与目前国外流行的脆弱水印算法相比，该算法具有以下优点：(1)安全性高；(2)容忍度强；(3)检测能力强；(4)能从空间与频率两方面分析图像的变化，从而能初步判断图像操作的属性。针对图像版权保护应用，我们对基于扩频技术和基于量化技术的两类水印嵌入方法进行了深入分析，综合两种水印嵌入方法的优点提出了一种新颖的混合盲水印算法。实验结果表明：该算法的稳健性优于目前国外流行的扩频盲水印算法。在数字视频的版权保护方面，我们针对现有实时视频水印算法的不足之处：或者稳健性不高，或者实时性不好，提出了一种稳健的实时视频水印算法。该算法是在视频压缩域中嵌入水印，它充分利用了HVS模型的各种掩蔽特性来增强水印的稳健性，并通过水印跳变技术增强了水印对统计分析攻击的抵抗能力。实验表明我们的水印算法具有很好的实时性和稳健性。针对三维模型版权保护应用，我们提出了一种稳健的三维模型水印算法，它通过修改从模型中心到顶点的向量长度来嵌入水印。在该算法中，我们提出了新的局部水印嵌入能量控制方法以及新的水印检测技术——双脉冲加权水印检测技术。与目前国内外流行的三维模型水印算法相比，我们的三维模型水印算法具有以下优点：(1)每1比特水印信息在三维模型西北工业大学博士论文中的分布更广；②我们提出的水印局部嵌入强度控制方法比其它水印局部嵌入强度控制方法更合理，适用范围更广泛，没有病态情况存在；门）我们提出的双脉冲加权水印检测技术有效地降低了噪声对水印检测的影响，而其它的三维模型水印算法都没有考虑如何根据局部SNR对水印的嵌入对象进行加权处理以减少噪声对检测水印的影响。

全文目录

第一章绪论  11-36
  1.1 数字水印的起源  11-17
    1.1.1 数字产品的版权问题使数字水印技术应运而生  11-16
    1.1.2 数字水印概念的由来  16-17
  1.2 密码术，信息隐藏技术和数字水印技术  17-20
  1.3 数字水印的重要意义  20
  1.4 数字水印的应用及分类  20-27
    1.4.1 数字水印的应用领域  20-24
    1.4.2 数字水印的分类  24-27
  1.5 数字水印的国内外研究动态  27-28
  1.6 数字水印的相关领域及相关术语  28-32
    1.6.1 数字水印的相关领域  28-29
    1.6.2 数字水印的相关术语  29-31
    1.6.3 一些术语之间的区别与联系  31-32
  1.7 本文所做的工作和创新  32-34
  1.8 本文的组织  34-36
第二章一种用于图像认证的脆弱水印算法  36-64
  2.1 引言  36-37
  2.2 已有方案的限制  37-40
  2.3 脆弱水印图像认证系统的要求  40-41
  2.4 小波变换域的视觉门限模型  41-43
  2.5 水印算法  43-52
    2.5.1 水印的嵌入  43-50
    2.5.2 水印算法的认证过程  50-52
  2.6 性能分析  52-55
  2.7 实验结果  55-63
  2.8 小结  63-64
第三章一种基于小波变换的稳健图像水印算法  64-82
  3.1 引言  64-65
  3.2 已有小波水印算法的分析  65-67
  3.3 扩频水印嵌入方法与量化水印嵌入方法的比较  67-75
    3.3.1 基于扩频的水印嵌入技术  67-70
    3.3.2 基于量化的水印嵌入技术  70-74
    3.3.3 两种水印嵌入方法的比较  74-75
  3.4 基于小波变换的混合水印算法  75-78
    3.4.1 水印的嵌入  75-77
    3.4.2 水印的检测  77-78
  3.5 实验结果  78-81
  3.6 小结  81-82
第四章稳健的实时视频数字水印技术  82-111
  4.1 引言  82-83
  4.2 数字视频MPEG标准简介  83-88
    4.2.1 MPEG-1视频流的数据结构  83-84
    4.2.2 MPEG-1的视频压缩原理  84-87
    4.2.3 MPEG-1的视频编码器与解码器  87-88
    4.2.4 MPEG-2标准  88
  4.3 水印算法的基本原理  88-104
    4.3.1 数字视频媒体的特性及其对数字水印系统的要求  88-91
    4.3.2 实时MPEG视频水印系统的要求  91-94
    4.3.3 已有算法的不足  94-97
    4.3.4 水印算法的设计目标及其实现方法  97-104
  4.4 水印算法的具体描述  104-107
    4.4.1 水印的嵌入过程  104-105
    4.4.2 水印的检测过程  105-107
  4.5 实验结果  107-110
  4.6 小结  110-111
第五章稳健的三维模型数字水印技术  111-133
  5.1 引言  111-112
  5.2 已有算法的不足  112-115
  5.3 三维模型水印算法的要求  115-116
  5.4 算法的基于原理  116-117
    5.4.1 嵌入对象的选取  116
    5.4.2 对一般三维模型攻击的抵抗措施  116-117
  5.5 三维模型水印算法的实现过程  117-121
    5.5.1 嵌入算法  117-119
    5.5.2 检测算法  119-121
  5.6 参数的确定  121-126
    5.6.1 局部水印嵌入强度的控制  121-125
    5.6.2 水印检测的双脉冲加权处理  125-126
  5.7 实验结果  126-131
    5.7.1 简化攻击  126-128
    5.7.2 噪声攻击  128-129
    5.7.3 剪切攻击  129-130
    5.7.4 混合攻击  130-131
    5.7.5 几何变换  131
  5.8 小结  131-133
第六章总结与展望  133-138
  6.1 总结  133-135
  6.2 未来的研究方向  135
  6.3 展望  135-137
  6.4 结束语  137-138
参考文献  138-147
致谢  147-148
攻博期间所做科研工作和所发表的论文  148-149

相似论文

基于FPGA的数字图像处理基本算法研究与实现,TP391.41
机械臂视觉伺服系统的研究,TP242.6
数字图像处理在集装箱检测中的应用研究,TP274.4
基于核方法的高光谱图像异常检测算法研究,TP751
基于图像处理技术的两相流动特性描述,TP391.41
蜕变与抉择,J41
网络文学及其版权保护模式研究,D923.41
基于小波变换的三维模型特征提取技术的研究与实现,TP391.41
轮廓波变换及其在图像处理中的应用,TP391.41
群控电梯客流密度实时识别技术研究,TP391.41
彩色图像水印的非线性检测方案研究,TP309.7
沉积物岩心灰度图像处理技术及其在东海内陆架高分辨沉积记录中的应用,P736.21
基于数字化技术的工程制图教学系统研究,TB23-4
基于数字图像处理技术的介质阻挡放电均匀性评价研究,TP391.41
基于SVM和形状特征的电极三维模型分类检索的研究,TP391.41
基于数字水印的无线传感网安全策略研究,TN915.08
应用数字水印的高速公路超速抓拍系统中心端软件设设,TP311.52
基于数字图像处理技术的路面裂缝检测算法研究,TP391.41
移动互联网中流媒体版权保护的研究,TN929.5;F204
家庭信息终端中视频编码模块的设计与实现,TN919.81
基于人脸识别的图像美化系统设计与实现,TP391.41