数字水印技术在图像版权保护中的应用研究

论文摘要

数字水印技术作为一门新兴的信息安全技术,为多媒体信息的安全保护提供了一种新的解决途径,已成为信息安全领域的一个研究热点,国内外对其进行了广泛而深入的研究。但是,还有许多问题需要解决。论文以数字图像为研究对象,对数字水印技术在版权保护中的应用进行了研究,主要内容包括:1.对应用于图像版权保护的数字水印技术的两个关键方面进行了深入分析。在鲁棒数字水印方面,从水印的基本原理及模型,典型的水印算法和性能需求几方面对其进行了深入研究。在数字水印协议研究方面,重点对目前主要的两类水印协议:买方—卖方水印协议和零知识水印验证协议进行了分析。最后,在分析水印攻击技术的基础上,指出目前抗几何攻击的鲁棒水印和零知识的水印验证协议是数字水印版权保护应用研究中的难点和关键问题。2.针对数字水印抗几何攻击这个难点,对几何攻击的原理及影响进行了研究,并对国内外已有的抗几何攻击的水印算法进行了分类分析。在此基础上,基于第二代水印方案的思想,提出了一种新的抗几何攻击的鲁棒水印算法。算法结合小波变换和图像矩不变量理论,利用小波不变矩构造RST(旋转、缩放和平移)不变特征,并将该特征用于嵌入水印。通过理论分析和仿真实验,证明了该算法具有较好的鲁棒性,尤其是能够有效抵抗旋转、缩放和平移等主要的几何攻击。3.提出了一种基于RSA的零知识水印验证协议。协议利用公钥加密对水印验证中的敏感信息进行加密处理,实现了版权水印的公开验证,解决了水印验证中的安全问题。同时,协议的设计还综合考虑了防范协议攻击的策略:利用所设计的版权注册子协议,能够有效抵抗一般的协议攻击;在协议交互验证过程中,通过限制协议执行双方对外通信的方式,能够有效抵抗针对零知识水印验证协议的骗局攻击。最后,对数字水印技术的发展前景和研究方向进行了展望。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 课题研究现状
• 1.3 本文的主要工作
• 1.4 论文的组织结构
• 第二章 用于图像版权保护的水印技术研究
• 2.1 引言
• 2.2 图像鲁棒水印研究
• 2.2.1 数字水印的基本原理及模型
• 2.2.2 典型的图像鲁棒水印算法
• 2.2.3 鲁棒水印的性能要求
• 2.3 数字水印协议分析
• 2.3.1 水印协议的定义
• 2.3.2 交互式买方-卖方水印协议
• 2.3.3 零知识水印验证协议
• 2.4 数字水印攻击技术
• 2.5 小结
• 第三章 抗几何攻击的图像水印技术研究
• 3.1 图像水印的几何攻击
• 3.1.1 几何攻击的概念及影响
• 3.1.2 抗几何攻击的水印算法分析
• 3.2 基于小波RST不变量的抗几何攻击水印算法
• 3.2.1 概述
• 3.2.2 小波变换与矩不变量理论
• 3.2.3 基于小波变换的RST不变特征研究
• 3.2.4 算法设计思路
• 3.2.5 水印嵌入
• 3.2.6 水印的提取及检测
• 3.3 鲁棒性分析
• 3.4 仿真实验及实验结果分析
• 3.4.1 仿真实验
• 3.4.2 实验结果分析
• 3.5 小结
• 第四章 基于RSA的零知识水印验证协议
• 4.1 水印验证的安全性研究
• 4.1.1 水印验证中存在的安全问题
• 4.1.2 解决方案分析
• 4.2 协议攻击及对策分析
• 4.2.1 一般的协议攻击及对策分析
• 4.2.2 针对零知识水印协议的专门攻击
• 4.3 基于RSA的零知识水印验证协议
• 4.3.1 协议的设计目标
• 4.3.2 零知识证明的基本思想
• 4.3.3 RSA公钥密码算法
• 4.3.4 协议的总体思想
• 4.3.5 协议的基本流程
• 4.3.6 协议的具体描述
• 4.4 协议的性能分析
• 4.5 小结
• 第五章 总结与展望
• 5.1 论文工作总结
• 5.2 研究工作展望
• 参考文献
• 作者简历 攻读硕士学位期间完成的主要工作
• 致谢