论文题目: 数字图象的盲水印技术研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 计算机应用技术
作者: 潘蓉
导师: 高有行
关键词: 数字水印,混沌映射,人类视觉系统,小波变换,图象置乱,几何攻击,神经网络,不变矩,盲水印技术,假设检验
文献来源: 西安电子科技大学
发表年度: 2005
论文摘要: 随着计算机技术和网络技术的飞速发展,数字作品的信息安全和版权保护成为迫切需要解决的实际问题。作为对数字作品提供有效保护的重要手段,数字水印技术成为学术界的研究热点之一。本文首先介绍了数字水印技术的产生背景、分类、应用和研究现状等相关内容,建立了数字水印技术的通用模型,分析了水印算法的设计要求及其相互关系,给出了评估水印系统的方法,并对不同的水印算法进行了全新的分类综述与分析。然后以静止图象作为研究对象,结合了混沌、小波变换、图象置乱、神经网络、不变矩、假设检验等多种技术和方法,重点研究了空域和小波域中的盲水印技术。本文的主要贡献概括如下:由于混沌映射的优良特性,并且鉴于目前对二维混沌映射研究得并不多,因此设计了两种二维混沌映射及一种一维混沌映射,分析了它们的统计特性,并分别用于对水印嵌入位置的索引,水印置乱及扩展,水印调制三个方面,以确保水印的安全保密。提出了三种基于混沌映射的小波域盲水印方法:(1)设计了一种二维移位混沌映射,提出水印在图象小波域内的嵌入地址由该混沌序列决定,并引入冲突处理机制防止出现重复地址。然后提出以量化方法将经过Arnold置乱的水印重复嵌入到小波域的树状结构中,增强了水印的鲁棒性。水印的安全保密性由于水印的Arnold置乱,二维移位混沌映射的随机性及初值敏感性等良好特性而得以保证。(2)设计了一种二维同余混沌映射,用于对水印进行置乱与扩展,这样不仅可以将水印更分散地嵌入到图象中,而且可以使用较大的密钥集来增强安全性。然后提出随机选取小波域内两两对应的小图象块,根据噪声可见性函数确定的水印幅度对两个图象块的求和关系进行维持或改变,以实现小波域内的水印嵌入。最后提出用F范数实现提取水印与原始水印的相似度测量。(3)设计了一种改进的一维移位混沌映射,更具复杂性与安全性。用该映射产生的二值混沌序列进行水印信号的调制,另外利用Achard-Rouquet算子提取小波域低频逼近子图的特征点,并提出使用筛选后的特征点产生的特征树来构造水印信息,具有稳定性。最后在检测水印时,提出利用De Moivre-Laplace定理,根据虚警概率求检测阈值。这是一种无失真自适应的零水印方法,简单易行,安全可靠,还可应用于多水印技术。重点研究了水印的抗几何攻击问题,提出了两种抗旋转、缩放和平移几何攻击的盲水印算法:(1)首先利用Harris算子提取图象的特征点,将筛选后的特征点作为顶点,并
论文目录:
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 数字水印技术产生的背景
1.1.1 问题的产生
1.1.2 数字水印技术的产生
1.2 数字水印与信息隐藏
1.3 数字水印的分类
1.4 数字水印的应用
1.5 数字水印的国内外研究动态
1.6 本论文的研究内容
本章参考文献
第二章 数字图象水印技术概述
2.1 数字水印技术的通用模型
2.1.1 水印嵌入
2.1.2 水印提取(或检测)
2.2 算法设计要求
2.3 数字水印系统的评价标准
2.3.1 不可见性
2.3.2 鲁棒性
2.3.3 水印检测错误概率
2.3.4 计算复杂度
2.4 数字图象水印的典型算法
2.4.1 独立于图象的水印算法
2.4.2 基于视觉特性的水印算法
2.4.3 第二代水印算法
2.5 本章小结
本章参考文献
第三章 基于混沌映射的小波域盲水印方法研究
3.1 引言
3.2 混沌及小波变换的基础知识
3.2.1 混沌简介
3.2.2 小波变换简介
3.3 基于二维移位混沌映射的水印方法
3.3.1 水印的置乱
3.3.2 二维混沌映射的设计与分析
3.3.3 水印算法介绍
3.3.4 实验结果
3.3.5 算法小结
3.4 采用混沌置乱与F范数的水印方法
3.4.1 二维混沌映射的设计与分析
3.4.2 水印方法介绍
3.4.3 安全性能分析
3.4.4 实验结果
3.4.5 算法小结
3.5 无失真自适应零水印方法
3.5.1 改进的一维移位混沌映射
3.5.2 二值混沌序列
3.5.3 特征点提取
3.5.4 水印方法的主要过程
3.5.5 通过虚警概率确定检测阈值
3.5.6 抗攻击性能分析
3.5.7 实验结果
3.5.8 多水印嵌入技术
3.5.9 算法小结
3.6 本章小结
本章参考文献
第四章 抗几何攻击的盲水印技术研究
4.1 引言
4.2 有关抗几何攻击水印的研究
4.2.1 不变域方法
4.2.2 模板方法
4.2.3 自相关方法
4.2.4 图象归一化方法
4.3 空域RST不变量水印方法
4.3.1 特征点提取
4.3.2 三角剖分
4.3.3 RST不变量的产生
4.3.4 水印方法介绍
4.3.5 密钥的混沌搜索策略
4.3.6 实验结果
4.3.7 多水印嵌入技术
4.3.8 算法小结
4.4 基于神经网络和不变特征的水印方法
4.4.1 不变特征与神经网络的基础理论
4.4.2 方法介绍
4.4.3 实验结果
4.4.4 算法小结
4.5 本章小结
本章参考文献
第五章 无意义水印的盲提取
5.1 引言
5.2 一类典型的水印盲检测算法
5.3 无意义水印的盲提取模型
5.4 空域中的盲水印提取
5.4.1 图象建模
5.4.2 参数估计
5.4.3 二值混沌水印信号
5.4.4 水印算法介绍
5.4.5 实验结果
5.5 小波域中的盲水印提取
5.5.1 小波系数的建模
5.5.2 水印嵌入强度的确定
5.5.3 实验结果
5.6 进一步的改进
5.7 本章小结
本章参考文献
第六章 总结与展望
6.1 论文工作总结
6.2 未来研究展望
致谢
博士学习阶段的研究成果
发布时间: 2007-01-10
参考文献
- [1].小波域盲水印检测算法研究[D]. 袁渊.国防科学技术大学2003
- [2].地理空间矢量数据数字水印算法研究[D]. 张黎明.兰州交通大学2016
- [3].针对多媒体认证与版权保护的数字水印技术研究[D]. 喻志强.西北工业大学2003
- [4].基于图像/视频独立特征的盲水印方法[D]. 王春兴.山东师范大学2009
- [5].基于遗传算法的鲁棒数字图像水印研究[D]. 魏志成.天津大学2007
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