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用于图像认证的数字水印算法研究

作　者: 刘乃成
导　师: 周枫
学　校: 昆明理工大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 数字水印 脆弱水印 半脆弱水印 图像认证
分类号: TP309.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要


数字水印技术是一种全新的信息安全技术,是版权保护和内容认证的有效方法,涉及到多种学科知识综合性强,具有很高的学术价值和经济价值。认证水印技术作为数字水印技术的一个重要组成部分,目前已成为国际学术界的一个研究热点。本文首先总结了数字水印和认证水印的基础知识,在此基础上深入分析了国内外现有的各种典型算法,指出其主要的优点和不足之处,并通过对认证水印技术的深入研究,改进性的提出了两种用于图像真实性和完整性认证的数字水印算法：一种是基于分块DCT的脆弱水印算法,首先利用DCT系数及Logistic映射生成水印信息,再将水印信息嵌入到选定DCT系数当中。仿真实验表明,本算法具有良好的篡改敏感性和定位能力,并且图像检测简单,不需要提供原始图像和水印。另一种是基于JPEG压缩不变量的半脆弱水印算法,本算法则利用JPEG压缩标准量化表对DCT系数矩阵进行量化,再将经加密矩阵加密后的二值水印信息嵌入到DC系数二进制序列的最低位,本算法在鲁棒性和脆弱性上得到充分的平衡。仿真实验表明,本算法对常规图像处理具有很强的鲁棒性,而对替换、剪切等恶意的篡改具有很强的敏感性和定位能力。水印采用有意义二值图像作为水印信息,更具实用价值。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-5
目录  5-8
第一章 绪论  8-13
  1.1 论文研究背景及意义  8-9
  1.2 数字水印技术研究现状  9-10
  1.3 本文的主要工作  10-11
  1.4 论文的章节安排  11-13
第二章 数字水印技术基础  13-24
  2.1 数字水印技术概述  13-18
    2.1.1 数字水印技术定义  13
    2.1.2 数字水印技术的特性  13-15
    2.1.3 数字水印技术基本框架  15-16
    2.1.4 数字水印技术分类  16-18
  2.2 数字图像水印的典型算法  18-19
    2.2.1 空间域数字水印算法  18-19
    2.2.2 变换域数字水印算法  19
    2.2.3 压缩域数字水印算法  19
  2.3 数字水印技术的应用  19-21
  2.4 数字水印系统的相关问题  21-23
    2.4.1 评价问题  21-22
    2.4.2 标准化问题  22-23
    2.4.3 法律问题  23
  2.5 本章小结  23-24
第三章 认证水印技术  24-34
  3.1 认证水印技术概述  24-27
    3.1.1 脆弱水印的概念  24
    3.1.2 脆弱水印的基本特征  24-25
    3.1.3 脆弱水印的一般原理  25-26
    3.1.4 脆弱水印的算法分类  26-27
  3.2 完全脆弱数字水印  27-28
    3.2.1 空间域方法  27-28
    3.2.2 变换域方法  28
    3.2.3 其他方法  28
  3.3 半脆弱数字水印  28-30
    3.3.1 空间域方法  29
    3.3.2 变换域方法  29
    3.3.3 其它方法  29-30
  3.4 认证水印所受攻击行为  30-31
  3.5 认证水印的发展方向  31-33
    3.5.1 脆弱水印的发展方向  31-32
    3.5.2 半脆弱水印的发展方向  32-33
  3.6 本章小结  33-34
第四章 基于Logistic映射和DCT变换的脆弱水印算法  34-41
  4.1 Logistic映射  34-35
  4.2 水印的生成与嵌入  35-36
    4.2.1 水印生成与嵌入算法框图  35
    4.2.2 算法实现的具体步骤如下  35-36
  4.3 水印的提取与图像认证  36-37
  4.4 实验结果  37-40
    4.4.1 水印不可见性  37-38
    4.4.2 篡改检测及定位  38-40
  4.5 水印的安全性  40
  4.6 本章小结  40-41
第五章 基于混沌映射和JPEG压缩不变量的半脆弱水印算法  41-53
  5.1 JPEG压缩中量化系数的不变性原理  42-43
  5.2 水印算法  43-46
    5.2.1 水印信号预处理  43-44
    5.2.2 水印嵌入  44-45
    5.2.3 水印提取  45
    5.2.4 图像认证  45-46
  5.3 实验结果  46-51
    5.3.1 水印不可见性  46-48
    5.3.2 常规图像处理的鲁棒性检测  48-50
    5.3.3 篡改敏感性与定位能力  50-51
  5.4 水印系统的安全性  51-52
  5.5 本章小结  52-53
第六章 总结与展望  53-55
  6.1 总结  53-54
  6.2 展望  54-55
致谢  55-56
参考文献  56-62
附录A 攻读硕士学位期间发表论文  62

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 一般性问题 > 安全保密 > 加密与解密
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