学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

数字认证水印的关键技术研究

作　者: 刘东彦
导　师: 刘文波
学　校: 南京航空航天大学
专　业: 测试计量技术及仪器
关键词: 认证水印定位重构可逆水印非抽样contourlet变换混沌整数小波变换奇异值分解
分类号: TP309.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 40次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

数字认证水印是数字水印技术的重要分支。目前的研究难点主要是:局部认证即如何比较精确检测到图像被修改的部分;恢复重建即在局域认证的基础上,如何恢复作品被破坏的部分;水印擦除即在检测后如何将水印从作品中移走,获得和原版完全一样的副本。本文主要围绕着认证水印的以上几个关键技术开展研究。首先给出了数字水印的概念和应用领域,介绍了认证水印的基本概念、基本特征、所面临的主要攻击手段及研究中存在的难点问题。其次简述了与论文研究内容相关的基本知识及它们在数字图像处理和数字水印中的应用,包括:contourlet变换、非抽样contourlet变换等。针对水印研究中的主要问题本文提出了三种数字图像水印算法。第一种算法是基于非抽样contourlet变换的高定位精度认证水印算法。在该算法中对原始图像进行非抽样contourlet变换,选取子带图像分块后进行奇异值分解(SVD),通过自适应量化修改奇异值嵌入经混沌置乱后的二值水印信息。由于在整个分解过程没有任何抽样环节,各尺度下子带均与原始图像具有相同的尺寸,增加了水印的嵌入量,从而提高了篡改定位的精度。在第一种算法的基础上,进一步提出了针对图像内容可恢复的半脆弱水印算法,采用自适应水印对图像进行认证、定位篡改,再利用零水印技术从第三方处提取篡改处的恢复水印,重构被篡改作品。第三种算法是基于可逆整数小波变换的无损水印算法,通过分析图像分块整数小波变换后高频系数的比特可平移性与LSB可替换性,挑选符合条件的块嵌入认证信息与恢复时需要的原始LSB信息,实现了原始图像的认证与检测完成后的水印完全擦除。同时本算法通过提前对小波系数值作误差估计,解决了水印嵌入后可能产生的像素值溢出问题。论文中所研究的水印算法,均提供了增强算法安全性的措施,并对此做了详细的分析论证。实验结果表明,上述提出的算法是有效可行的。文章最后,对数字水印的未来研究方向和发展前景做了分析和总结。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-14
第一章绪论  14-17
  1.1 研究背景及意义  14-15
  1.2 本文的主要工作与章节安排  15-17
第二章数字水印技术  17-28
  2.1 数字水印  17-22
    2.1.1 数字水印系统的基本框架  17-20
    2.1.2 数字水印分类及特性  20-21
    2.1.3 数字水印应用与算法  21-22
  2.2 认证水印  22-24
    2.2.1 背景  22-23
    2.2.2 认证水印的基本特征和攻击问题  23
    2.2.3 认证水印一般原理和算法分类  23-24
  2.3 认证水印难点问题  24-28
    2.3.1 定位精度  24-25
    2.3.2 重构  25-26
    2.3.3 可逆水印  26-28
第三章相关基础知识介绍  28-37
  3.1 CONTOURLET 变换  28-32
    3.1.1 拉普拉斯金字塔分解  28-29
    3.1.2 方向滤波器组  29-31
    3.1.3 Contourlet 变换  31-32
  3.2 非抽样CONTOURLET 变换  32-37
    3.2.1 非抽样塔式结构  32-33
    3.2.2 非抽样方向滤波器组  33-35
    3.2.3 非抽样Contourlet 变换  35-37
第四章基于非抽样CONTOURLET 变换的高定位精度认证水印算法  37-52
  4.1 奇异值分解及其应用  37-38
  4.2 具有高篡改定位能力的NSCT 域认证水印算法  38-43
    4.2.1 基于空间域奇异值分解的认证水印算法  38-39
    4.2.2 基于空间域奇异值分解的图像自适应水印算法  39-40
    4.2.3 基于小波域奇异值分解的图像自适应水印算法  40-41
    4.2.4 具有高篡改定位能力的NSCT 域认证水印算法  41-43
      4.2.4.1 水印加密  41-42
      4.2.4.2 水印嵌入  42-43
      4.2.4.3 水印提取  43
  4.3 实验结果分析  43-51
    4.3.1 基于空间域奇异值分解的认证水印算法实验结果分析  43-45
    4.3.2 空间域自适应认证水印算法实验结果分析  45-46
    4.3.3 DWT 域认证水印算法实验结果分析  46-47
    4.3.4 具有高篡改定位能力的NSCT 域认证水印算法实验结果分析  47-51
      4.3.4.1 抗JPEG 压缩实验  47-49
      4.3.4.2 检测篡改及篡改定位  49-50
      4.3.4.3 安全性分析  50-51
  4.4 结论  51-52
第五章图像内容可恢复的半脆弱水印技术研究  52-60
  5.1 前言  52-53
  5.2 算法原理  53-57
    5.2.1 logistic 映射  53-54
    5.2.2 认证水印的嵌入  54-55
    5.2.3 恢复水印的生成  55-56
    5.2.4 篡改的检测与恢复  56-57
  5.3 实验结果分析  57-59
    5.3.1 抗JPEG 压缩实验  57-58
    5.3.2 篡改恢复  58
    5.3.3 安全性分析  58-59
  5.4 结论  59-60
第六章基于整数小波变换的可逆水印算法  60-69
  6.1 前言  60-61
  6.2 算法实现原理  61-66
    6.2.1 整数小波变换  61-63
    6.2.2 嵌入条件  63-64
    6.2.3 误差矩阵的估计  64-65
    6.2.4 水印算法  65-66
    6.2.5 可逆认证  66
  6.3 实验结果  66-68
    6.3.1 可视性分析  66-67
    6.3.2 影响水印嵌入量的因素  67-68
  6.4 结论  68-69
第七章总结与展望  69-71
  7.1 本文工作总结  69
  7.2 未来研究方向  69-71
参考文献  71-75
致谢  75-76
在学期间的研究成果及发表的学术论文  76

数字认证水印的关键技术研究

内容摘要

全文目录

相似论文