数字水印技术在证件防伪中的应用研究

摘要

数字水印技术是近年来信息安全领域里新兴的一项信息隐藏技术，而证件防伪一直是人们关注的热点问题。将数字水印应用到证件防伪技术中，是当前证件防伪的一个新的研究方向，具有极高的理论价值和实用价值。数字水印技术实际上是通过对水印载体媒质的分析、嵌入信息的预处理、信息嵌入点的选择、嵌入方式的设计、嵌入调制的控制等几个相关技术环节进行合理优化，寻求满足不可感知性、安全可靠性、稳健性等诸条件约束下的准最优化设计问题。典型的数字水印技术主要有基于空间域技术(如最低有效位算法、Patchwork算法和纹理块映射编码算法)及基于变换域的数字水印技术(如离散傅立叶变换(DFT)、离散余弦变换(DCT)和离散小波变换(DWT)算法等)、压缩域水印算法、基于正交子空间的数字水印算法等。 本文主要工作是在一般数字水印方法基础上特别考虑到了证件防伪中涉及到的对水印的高要求，如高鲁棒性及打印扫描对图像影响等，对数字水印方法进行了改进，以离散余弦变换(DCT)、人眼视觉特性(HVS)为基础，提出一种将图像数字水印嵌入到彩色照片中的数字水印算法。该算法具有以下独特性：应用Arnold置乱技术实现了以二值图像作为水印信号的数字水印算法；充分利用HVS实现了数字水印的自适应嵌入，并通过彩色空间变换增强了算法的透明性和鲁棒性；应用Radon变换及Canny算子边缘检测算法实现了打印扫描的失真矫正；水印的提取和检测不需要原始图像。为使水印既具有鲁棒性又具有不可见性，使水印的嵌入强度随着原始图像DCT变换系数的改变而变化。在嵌入水印时，对DCT系数进行分块处理，增加嵌入水印的位数，提高了算法的鲁棒性。 实验结果表明：文中算法不仅具有较好的透明性，而且对如JPEG压缩、噪声滤波、几何剪切等攻击均具有较好的鲁棒性。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1引言

1.2数字水印技术的发展历史及应用

1.2.1数字水印技术的发展历史

1.2.2数字水印技术的应用

1.3数字水印技术的基本原理与特点

1.3.1数字水印技术的基本原理

1.3.2数字水印的基本特征和分类

1.4本文主要工作及章节安排

第二章证件防伪中的数字水印技术

2.1数字水印技术在证件防伪中的应用现状

2.2基于空间域的数字水印技术

2.2.1最低有效位算法

2.2.2 Patchwork算法和纹理块映射编码算法

2.3基于变换域的数字水印技术

2.3.1基于DFT的数字水印技术

2.3.2基于DCT的数字水印技术

2.3.3基于DWT的数字水印技术

2.3.4其它数字水印技术

2.4本章小结

第三章基于DCT自适应数字水印技术在证件防伪中的应用

3.1数字水印技术在证件防伪中的应用基本原理

3.2基于DCT自适应数字水印算法及在证件防伪中的应用

3.3.1数字水印的生成和处理

3.3.2基于DCT自适应算法数字水印的嵌入证件照片

3.3.3证件照片的几何失真矫正及数字水印的提取

第四章实验结果

4.1基于DCT自适应数字水印新算法的实验结果及分析

4.1.1数字水印技术的评价标准

4.1.2实验结果比较与分析

第五章总结与展望

5.1工作总结

5.2本文创新点和算法优点

5.3下一步的工作

致谢

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文及参加的科研项目