文档图像的半脆弱数字水印研究

摘要

纸质文档的数字化为文档信息的存储、处理和传播提供了极大的便利，也极大的提高了信息表达的效率和准确性，但是一个明显的副作用是：电子数据的非法传播和拷贝非常容易，而且质量丝毫不受损害。在当今这个信息时代，对于数字作品的创作者、发行任何版权持有者来说，知识产权保护已成为一项最为紧迫的任务。起源于信息隐藏技术的数字水印技术，为实现有效的知识产权保护提供了途径。 数字水印技术已经有了很大的发展，一个实用的水印系统往往要求水印系统对正常的图像操作(例如图像压缩)表现出鲁棒性，同时，对恶意的攻击则表现出脆弱性，这正是半脆弱数字水印所要解决的问题。 基于文档图像的特征分析，本文提出了一种用于文档图像内容认证的半脆弱数字水印嵌入算法，可用于文档图像内容的篡改定位，该算法利用文档图像的纹理频域特性生成水印，并将水印嵌入到图像中，嵌入算法采用了分块的DCT变换，对文档图像进行认证时，不需要原始载体图像，也不需要额外存储水印信息。文章最后给出实验数据说明算法的有效性，实验表明，本文算法具有较好的透明性，对JPEG有损压缩具有较好的鲁棒性；对剪切、替换等恶意篡改表现出脆弱性。 本文的工作主要体现在以下几点： <1>对文档图像的空间域，频率域进行了统计分析。 <2>对频域图像中频点的选择进行了研究，结果表明频域低频部分适合水印的生成，中高频部分适合水印的嵌入。 <3>提出了一种新的半脆弱水印嵌入算法，水印的生成与文档图像的特点相关，是一种自嵌入数字水印算法。 <4>对水印嵌入算法的安全性进行了讨论，水印检测过程中需要知道水印生成的频点信息，嵌入水印的频点信息及压缩量化系数，它们共同构成了水印系统的密钥空间，水印系统的安全性较高。 <5>进行了水印攻击实验，通过实验数据说明算法的半脆弱性。

目录

文摘

英文文摘

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引言

第一章图像的安全性及研究背景

1.1图像加密技术

1.1.1图像加密技术的背景

1.1.2图像加密技术的典型算法

1.1.3图像加密技术总结

1.2数字水印技术

1.2.1数字水印的基本概念

1.2.2数字水印的特性

1.2.3数字水印的分类

1.2.4数字水印的应用领域

第二章数字水印的嵌入模型与研究现状

2.1典型数字水印系统模型

2.2数字水印典型算法

2.3研究展望

2.4数字水印的相关标准

第三章文档图像半脆弱数字水印算法

3.1文档图像及其特征

3.1.1文档图像的空间域特性

3.1.2文档图像的频域特性

3.2水印生成算法

3.3水印嵌入算法

3.4水印检测算法

3.5系统流程图

第四章实验结果与攻击分析

4.1水印的安全性分析

4.2水印测试与水印攻击

4.3水印的攻击及实验结果

4.3.1水印嵌入效果

4.3.2水印攻击实验

第五章论文总结及工作展望

5.1工作总结

5.2算法的优点

5.3工作展望

参考文献

致谢

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