面向数字信息安全的可逆水印方法研究

摘要

随着互联网行业的快速发展，电子商务、移动支付与社交网络已经得到广泛的普及，其产生的数据量也呈爆炸式增长。在这些海量的数字信息中，主要存在两种类型的数字信息：一是文本类型的数值型信息，二是数字多媒体类型的非数值型信息。如何实现数字信息的安全保护成为信息安全领域的研究热点。目前，可逆水印技术作为一种解决数字信息安全保护问题的有效手段，已经日益引起研究者的广泛关注。作为数字水印技术的一个分支，可逆水印不仅能够正确提取水印信息，而且在获取水印信息之后，能够无损恢复原始信息载体。这一特性使其能很好地应用于例如医学影像、军事地图和法律取证等领域，从而为数字信息产品的版权保护、内容真实性、完整性认证提供支撑。本文聚焦可逆水印技术，探索面向不同类型数字信息安全保护的新举措，主要内容如下：
　　（1）对于以数字图像为信息载体的可逆水印方法而言，目前大多数方法是基于整幅图像而设计的，无法有效地保护图像感兴趣区域的重要性和特殊性，并且一些可逆水印方法只能够保证可逆水印的完整性，其抵抗攻击的鲁棒性较弱。基于此，本文首先以Harris-Laplace检测算子进行特征点检测并构造和筛选感兴趣区域，然后使用基于点扩散的块截断编码方法从感兴趣区域中提取特征，最后将二值化的特征与水印运算生成密钥，实现零嵌入的可逆水印方法。实验结果表明该方法不仅能够有效保护图像感兴趣区域的内容，而且在保证水印可逆性的同时提升了其鲁棒性。
　　（2）对于文本类型的数值型信息载体，本文提出了一种面向关系型数据库的鲁棒可逆水印方法，该方法首先使用互信息计算待嵌入水印的候选特征，并采用局部二值模式生成特征向量，随后通过二值化的特征向量与水印进行运算实现水印嵌入。实验结果表明，所提方法有效提升了数据库可逆水印的鲁棒性，并保证了数据库信息的完整性。
　　总之，本文针对数值型与非数值型两种数字信息载体，提出了两种可逆水印方法，在保证数字信息载体无损恢复的前提下，有效提升了可逆水印的鲁棒性。

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缩略语对照表

第一章 绪论

1.1研究背景及意义

1.2国内外研究现状

1.3论文研究内容及章节安排

第二章 可逆水印技术研究

2.1可逆水印模型

2.2可逆水印的分类

2.3可逆水印的性能评价指标

2.4本章小结

第三章 基于图像感兴趣区域的鲁棒可逆水印方法

3.1引言

3.2图像感兴趣区域提取

3.3基于点扩散块截断编码的密钥生成

3.4实验结果分析

3.5本章小结

第四章 面向关系型数据库的鲁棒可逆水印方法

4.1引言

4.2相关技术介绍

4.3水印嵌入方法

4.4水印提取方法

4.5实验结果与分析

4.6本章小结

第五章 总结与展望

5.1总结

5.2展望

参考文献

致谢

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