图像认证及版权保护多功能水印算法研究

论文摘要

在科学技术高速发展的今天,计算机和Internet已经成为了人们生活中必不可少的要素。越来越多的产品以数字化的形式展现在人们面前,但随之而来的是日益严峻的版权纠纷问题。采用传统的加密技术,对其进行保护是一种常用的手段,但是一旦解密,数据就不再受到保护。数字水印技术为解决这一问题提供了一种有效的手段,它被认为是对多媒体数据进行保护的最后一道屏障。而混沌加密技术则增强了数字水印技术的安全性。本文重点研究了基于混沌加密的图像认证和版权保护多功能数字水印技术,主要研究工作如下:首先,提出了一种基于混沌的DWT域多功能图像数字水印算法。原始水印分为鲁棒水印和半脆弱水印,分别用于版权保护和图像认证。根据不同的应用,鲁棒水印又分为容量小但鲁棒性要求相对高和容量大但鲁棒性要求相对低的两种,它们和半脆弱水印分别嵌入DWT域的不同部分。并利用广义猫映射置乱鲁棒水印和Logistic混沌系统生成半脆弱水印以提高安全性。实验表明,嵌入水印后的图像视觉质量好,其中鲁棒水印能抵抗各种常规图像处理,半脆弱水印能准确地检测并定位内容篡改。然后,提出了一种基于混沌的DWT和DCT混合域多功能图像数字水印算法。该算法先对载体图像做DWT变换,再把得到的低频近似子图分块,然后对每一小块做DCT变换,已置乱的鲁棒水印最后嵌入每一块高频系数中,嵌入算法采用抖动调制技术;由混沌系统生成的半脆弱水印则嵌入载体图像的高频细节子图,采用奇偶量化嵌入算法。最后对提出的算法进行实验仿真,证明了算法的有效性。最后,对本文的工作进行了总结,指出了进一步的研究方向。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究的背景与意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 数字水印技术的研究现状
• 1.2.2 混沌系统应用于信息安全的研究现状
• 1.3 本文的研究思路和研究内容
• 1.3.1 研究思路
• 1.3.2 研究内容
• 1.4 本文的组织结构
• 第二章 数字水印技术和混沌理论综述
• 2.1 数字水印技术综述
• 2.1.1 数字水印的概念及其基本特征
• 2.1.2 数字水印的分类
• 2.1.3 数字水印的通用模型
• 2.1.4 数字水印的典型算法与性能测评
• 2.1.5 数字水印的攻击
• 2.1.6 数字水印的应用领域及其意义
• 2.2 混沌理论综述
• 2.2.1 混沌的概念及其基本特征
• 2.2.2 混沌系统在信息安全技术中的应用
• 2.2.3 两种用于图像信息安全的混沌系统
• 2.3 本章小结
• 第三章 基于混沌的DWT域多功能数字水印算法
• 3.1 引言
• 3.2 水印嵌入算法
• 3.3 小波多极分解和嵌入系数的选择
• 3.4 水印的嵌入和检测
• 3.4.1 水印的嵌入
• 3.4.2 水印的提取和图像认证
• 3.4.3 算法流程图及部分关键代码
• 3.5 实验结果
• 3.6 本章小结
• 第四章 基于混沌的混合频域多功能数字水印算法
• 4.1 引言
• 4.2 离散余弦变换
• 4.3 基于混沌的DWT和DCT混合域多功能数字水印算法
• 4.3.1 水印嵌入算法
• 4.3.2 水印嵌入过程
• 4.3.3 水印检测过程
• 4.3.4 实验仿真结果
• 4.4 本章小结
• 第五章 总结与展望
• 5.1 工作总结
• 5.2 工作展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间主要的研究成果