面向手写视频会议的改进型数字水印及加密技术的研究与实现

论文摘要

信息媒体的数字化为信息的存取提供了极大的方便,特别是随着互联网技术的迅猛发展,图像、语音、文本和视频等数字形式产品的传送空间不断扩大,传送时间不断缩小。但是,数字化产品在发布和传送过程中容易被侵权、盜版或随意篡改,因此数字产品的信息安全成为世界各国亟待解决的问题。为解决信息安全和版权保护问题,近年来提出了加密、数字水印等技术。 基于私有或公共密钥的加密技术可以用来控制数据访问,它将明文消息变换成旁人无法理解的密文消息。加密后的产品是可以访问的,当然只有那些具有正确密钥的人才能解密。然而,密码技术只能保护被加密的内容,内容一旦被解密就不再有保护作用了。 但是,数字水印技术弥补了密码技术的缺陷,因为它可以为解密后的数据提供进一步的保护。因此,数字水印技术成为当前多媒体信息安全研究领域发展最快的热点技术,已经受到国际学术界和企业界的高度关注。数字水印处理技术是解决数字产品版权保护问题的有效方法之一,近年来已成为信息信号处理及其应用领域众多学者非常关心的热点课题。数字水印技术的应用主要涉及版权保护、数据完整性验证、数据监测、用户跟踪以及保密通信等领域。本文旨在解决数据完整性验证、多媒体数据的版权保护、软件的版权保护等问题,这对网上远程医疗会诊、网络视频会议、电子办公和电子商务等领域有重要学术意义和实用价值。 数字水印处理是通过在原始数字产品中嵌入数字水印来证实数字产品所有权的过程。数字水印至少应具有如下特性:鲁棒性（嵌入数字产品中的水印能够在各种有意或无意的攻击中有效地生存）;透明性（嵌入数字产品中的水印应是不可见的）;可证明性（嵌入数字产品中的水印能够提供完整的版权证据）。针对电子笔多功能网络视频会议白板系统的应用需求,结合数字水印的以上特性以及手写电子笔的多功能特性,对数字水印处理算法及理论的研究现状和问题进行了研究。之后,对软件的版权保护问题也进行了研究。论文的主要研究内容和创新成果如下: 本论文的研究内容及创新成果如下: 1、将手写电子笔的多功能特性与数字水印的透明性、鲁棒性及可证明性等特性结合起来应用于网络视频会议白板系统,以VC++6.0为开发平台,采用一种改进型空间域数字水印技术,实现了数字水印的嵌入和提取算法,开发出了适用于网络视频会议白板系统又具有一定通用性的数字水印系统。 2、对小波变换进行了深入的学习和研究,深入了解了小波变换的数学理论基础,介绍了基于小波变换的数字水印算法的思想及其适用范围。 3、提出并以VC++6.0为开发平台实现了一种基于硬盘序列号和RSA算法的软件加密方法,将硬盘序列号所具有的唯一性和不可变性,同RSA算法的安全性结合起来应用于软件的加密,在不提高软件保护成本的情况下,提高了软件加密的安全性。 4、提出并实现了一种二重数字水印技术,使TXT文件被嵌入到图像文件中也成为可能,进一步提高了嵌入数据量,并加强了改进型空间域数字水印技术的安全性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 引言
• 第一章 数字水印技术概述及其研究动态
• 1.1 数字水印技术概述
• 1.2 数字水印技术的研究动态
• 第二章 数字水印技术与小波变换原理
• 2.1 数字水印的起源
• 2.2 数字水印技术的概念、原理及算法
• 2.2.1 数字水印技术的概念及原理
• 2.2.2 数字水印的嵌入和提取方法
• 2.3 小波变换概述及其数学原理
• 2.4 基于变换域的数字水印算法的原理
• 2.4.1 基于小波变换域的数字水印嵌入算法
• 2.4.2 基于小波变换域的数字水印提取算法
• 2.4.3 基于小波变换域的数字水印算法的优点和缺点
• 2.5 数字水印技术的应用领域和发展方向
• 2.5.1 数字水印技术的应用领域
• 2.5.2 数字水印技术的发展方向
• 第三章 改进型空间域数字水印系统的研究与实现
• 3.1 手写多功能视频会议白板系统对数字水印的要求
• 3.2 提出改进型空间域数字水印算法的原因
• 3.3 改进型空间域数字水印技术的原理及实现方法
• 3.3.1 彩色图像的BMP文件格式
• 3.3.2 改进型空间域数字水印技术的嵌入算法
• 3.3.2.1 水印嵌入算法的部分源代码及说明
• 3.3.2.2 一重水印嵌入算法的流程
• 3.3.3 改进型空间域数字水印技术的提取算法
• 3.3.3.1 水印提取算法的部分源代码及说明
• 3.3.3.2 一重水印提取算法的流程
• 3.4 本文数字水印技术的鲁棒性分析
• 3.5 本文数字水印技术的应用范围
• 3.6 本文数字水印系统的实验效果
• 3.7 双重数字水印技术的实现
• 3.8 双重数字水印技术的实验效果
• 第四章 软件加密系统的设计与实现
• 4.1 选取加密特征值
• 4.1.1 选择硬盘序列号作加密特征值的原因
• 4.1.2 如何获取硬盘序列号
• 4.2 RSA算法的原理
• 4.2.1 RSA算法的工作流程
• 4.2.2 RSA算法的数学基本原理
• 4.3 本论文软件加密方法的实施方案
• 4.3.1 方案的工作步骤
• 4.3.2 实施方案的工作流程图
• 4.4 本文软件加密方法的安全性分析
• 4.5 本章小结
• 4.6 本文软件加密方法的实验效果
• 第五章 结论
• 5.1 本论文的研究内容及创新成果
• 5.2 今后进一步的研究工作
• 参考文献
• 致谢
• 附录A 攻读学位期间发表论文及学术活动