基于小波变换的半脆弱水印算法研究

摘要

数字水印技术是一种全新的信息安全技术,是多媒体版权保护和多媒体认证的强有力的手段,涉及到通信与信息理论、图像处理技术、网络安全等多种学科知识,极具学术价值和经济价值.半脆弱水印技术是数字水印技术的一个重要分支,它能容忍一定程度的常见信号处理操作,能检测出对多媒体数据是否有恶意篡改,可以定位篡改区域,甚至判断篡改方式以及恢复出被篡改的数据.由于这些诱人的特性,半脆弱水印技术已成为多媒体认证领域的研究热点.本文比较了信息安全的三大手段——信息隐藏、数字水印和现代密码学——的特点,综述了数字水印技术基本的理论基础,分析了目前数字水印技术用于版权保护和内容完整性保护方面已有的工作,研究了现代密码学的基础理论,提出了将二者结合起来设计水印算法.文中主要从静止图像认证的角度,提出了一种基于小波变换的、可以定位篡改区域的半脆弱数字水印算法.先对宿主图像小波分解,利用低频和中频系数的排列次序选择水印嵌入位置,引入现代密码学的公钥体制,嵌入基于图像内容的水印.根据实验结果可知,本算法的不可见性好,检测时不需要原始图像,对于JPEG压缩的抵抗力较强,对剪切等恶意篡改是敏感的,而且篡改定位比较准确.最后是全文的总结以及对半脆弱水印技术发展的展望.

目录

文摘

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1绪论

1.1信息隐藏技术

1.2数字水印

1.3信息隐藏、数字水印和密码学

1.4论文结构

2数字水印理论基础

2.1数字水印的分类

2.2数字水印的基本特性

2.3典型数字水印系统框架

2.4数字水印的主要应用领域

2.5典型的数字水印算法

2.6半脆弱水印技术

3小波变换及其在图像水印中的应用

3.1小波理论的发展历史

3.2小波变换的优势

3.3连续小波变换

3.4离散小波变换

3.5小波变换在图像水印中的应用

4密码学

4.1引言

4.2相关术语

4.3基于密钥的算法

5具篡改定位能力的半脆弱水印算法

5.1算法设计思想

5.2算法描述

5.3实验结果及分析

6全文总结

6.1总结

6.2半脆弱水印技术的研究展望

致谢

参考文献

附录 攻读硕士期间发表的论文