基于小波域的对称和非对称混合水印模型

摘要

本文首先分析了数字水印技术与传统加密技术的关系，总结了水印技术的优势领域和加密技术可应用到水印中的相关技术，同时，总结了水印系统的分类、鲁棒性水印的特性、水印的攻击方法。然后，本文总结了非对称数字水印(公钥数字水印)系统的当前研究方法，指出其中的不足。同时，提出了一种混合水印的方案，通过使用嵌入的公钥和私钥水印实现对称和非对称的水印提取。非对称水印允许任何人使用公钥提取公钥水印来验证一些信息。假如公钥水印被破坏，版权人可以使用对称水印提取秘密信息来证明他的版权。同时，为了解决公钥水印健壮性不高的问题，混合水印算法采用Hash函数、纠错码、小波域的临界可见误差门限等多种手段，增强了水印的鲁棒性；为了抵御解释攻击，混合水印算法引入了时间戳服务，并将混合水印算法拓展到彩色图像领域。 借助Stimark和Matlab等多种软件工具，仿真实现水印的嵌入、提取以及各种类型的攻击。使用随机选取的格式、大小相同的图像组，测试混合水印算法的虚检率。仿真实验将证实我们提出的这种方案的有效性。 通过研究本水印系统的设计目标，以及实验结果，可以得出结论：在设定的工作范围下，水印系统可以基本完成目标。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章 绪论

1.1引言

1.2数字水印技术

1.2.1数字水印技术的出现

1.2.2数字水印分类

1.2.3国内外研究现状

1.2.4数字水印的优势及其应用领域

1.2.5数字水印技术和加密的关系

1.3公钥数字水印的出现与发展

1.3.1传统私钥水印系统的安全问题

1.3.2公钥数字水印和该领域前人的研究工作

1.4研究意义、目标和文章的结构安排

第2章 混合水印算法的设计思想

2.1水印攻击方法及对策

2.1.1简单攻击及对策

2.1.2同步攻击及对策

2.1.3削去攻击及对策

2.1.4混淆攻击及对策

2.2水印嵌入方法

2.2.1 HVS特性及鲁棒性水印经验

2.2.2水印嵌入方式

2.2.3数字水印研究中的评价指标

2.3密码学中的有益思想

2.3.1散列函数

2.3.2时间戳服务

2.3.3纠错码

2.4混合水印系统的设计思想

第3章 混合水印模型算法的实现原理及步骤

3.1小波变换理论

3.1.1一维小波变换分析

3.1.2小波多分辨率分析

3.1.3图像小波变换分析

3.2水印的预处理

3.2.1加入时间戳

3.2.2取水印的HASH值

3.2.3纠错编码

3.3水印生成步骤

3.4混合水印模型水印嵌入过程

3.4.1小波域的临界可见误差门限(JND)

3.4.2混合水印模型水印嵌入步骤

3.5混合水印模型水印提取检测过程

3.5.1公开钥数字水印系统

3.5.2自适应水印恢复方法

3.5.3私钥恢复

3.5.4公钥恢复

第4章 混合水印模型水印算法的程序实现

4.1水印嵌入编码

4.2水印提取编码

4.3对彩色图像的操作

第5章 混合水印模型攻击实验结果

5.1水印算法的评价标准

5.1.1常用的测试标准

5.1.2虚检率测试

5.1.3 Stirmark基准测试程序

5.2私钥水印的攻击测试以及实验结果

5.3公钥水印的攻击测试以及实验结果

5.3.1公钥水印压缩攻击

5.3.2公钥水印剪切攻击

5.3.3公钥水印加噪攻击

5.3.4公钥水印缩放攻击

5.3.5公钥水印中值滤波攻击

5.4其他类型攻击

5.4.1解释攻击

5.4.2法律攻击

5.5实验结论

结论

致谢

参考文献

攻读学位期间发表的论文