Contourlet域数字水印方法研究

论文摘要

数字水印技术作为一种全新的信息安全和版权保护技术,已经被广泛研究。Contourlet变换是小波变换的新拓展,具有比小波变换更好的特性,因此Contourlet域的数字水印技术将成为一个新的研究方向。本文分别以彩色图像、原始视频、指纹图像、灰度图像作为研究对象,介绍了五种Contourlet域的数字水印算法。首先,提出了基于十位数规则的Contourlet变换域彩色图像盲水印算法,原始二值水印图像经过加密后,重复嵌入到R、G、B各分量的Contourlet域低频分量中,再根据十位数规则,修改低频子带的系数,结果表明该方法简单、有效,具有很强的鲁棒性。其次,提出了基于Krawtchouk矩和Contourlet变换的数字视频零水印方法,利用Krawtchouk矩和Contourlet变换提取视频序列中的特征,并在第三方进行登记注册以获得标识信息,再根据标识信息确认数字视频的所有者,结果表明该水印方案根本不会影响视频的视觉质量,同时具有很强的抗几何攻击性。随后,提出了一种网络身份认证的新方案,从数字水印和指纹识别技术相结合的角度,利用数字水印的不可见性和指纹识别的唯一性,融入两个物理认证因素:用户信息和用户的指纹特征信息,从而对用户进行双重身份认证,结果表明该方案大大增强了网络身份认证的可靠性和安全性。接着,介绍了一种免疫数字水印的改进算法,结果表明该算法具有对常见水印攻击的免疫性和对载体图像的自恢复性,更能有效地保护数字产品版权。最后,提出了一种基于小波矩和HVS的多目的水印算法,结果表明该算法同时具有鲁棒性和脆弱性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究背景和意义
• 1.2 课题的国内外研究现状
• 1.2.1 抗几何攻击的数字水印技术
• 1.2.2 变换域数字水印技术
• 1.3 本文的章节安排和主要创新点
• 1.3.1 本文的章节安排
• 1.3.2 本文的主要创新点
• 第二章 基于十位数规则的Contourlet 域彩色图像盲水印
• 2.1 Contourlet 变换
• 2.1.1 Contourlet 变换概述
• 2.1.2 LP 变换
• 2.1.3 方向滤波（DFB）
• 2.1.4 塔形方向滤波器组（PDFB）
• 2.2 基于十位数规则的Contourlet 域彩色图像盲水印算法
• 2.2.1 水印图像的置乱加密算法
• 2.2.2 数字水印的嵌入算法
• 2.2.3 数字水印的提取算法
• 2.2.4 评价参数
• 2.3 实验结果及其分析
• 2.4 本章小结
• 第三章 基于Krawtchouk 矩的Contourlet 域视频水印
• 3.1 Krawtchouk 矩和Krawtchouk 矩不变量
• 3.1.1 Krawtchouk 多项式和Krawtchouk 矩
• 3.1.2 Krawtchouk 矩不变量
• 3.1.3 Contourlet 域的Krawtchouk 矩不变向量
• 3.2 基于Krawtchouk 矩的Contourlet 域视频水印算法
• 3.2.1 特征提取
• 3.2.2 登记注册
• 3.2.3 认证判定
• 3.3 实验结果及其分析
• 3.3.1 几何攻击实验
• 3.3.2 其他攻击实验
• 3.4 本章小结
• 第四章 基于数字水印和指纹识别的网络身份认证技术
• 4.1 网络双重身份认证技术
• 4.1.1 基于指纹识别的网络身份认证
• 4.1.2 基于数字水印和指纹识别的网络身份认证
• 4.2 基于奇偶量化的指纹图像水印算法
• 4.2.1 嵌入算法
• 4.2.2 提取算法
• 4.3 基于邻近关系的指纹图像水印算法
• 4.3.1 嵌入算法
• 4.3.2 提取算法
• 4.4 实验结果及其分析
• 4.5 指纹识别技术
• 4.6 本章小结
• 第五章 基于Contourlet 变换的免疫数字水印算法
• 5.1 引言
• 5.2 自恢复免疫数字水印
• 5.2.1 SRIW 形式化描述
• 5.2.2 SRIW 的水印嵌入
• 5.2.3 SRIW 的图像恢复和水印提取
• 5.2.4 SRIW 的安全性分析及评价标准
• 5.3 实验结果及其分析比较
• 5.4 本章小结
• 第六章 基于小波矩和HVS 的多目的水印算法
• 6.1 引言
• 6.2 基于小波矩和HVS 的多目的水印算法
• 6.2.1 小波矩
• 6.2.2 基于小波矩的Contourlet 域鲁棒水印算法
• 6.2.3 基于HVS 的Contourlet 域脆弱水印算法
• 6.3 实验结果及其分析
• 6.4 本章小结
• 第七章 总结及展望
• 7.1 本文的主要工作
• 7.2 进一步的研究工作
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间的研究成果及发表的学术论文