图像关联水印理论与应用技术研究

论文摘要

数字化技术为数字信息的处理、复制、转发及销售提供便利的同时,也为非法复制和非法篡改提供了可能。目前,数字水印技术已被认为是解决此难题的具有很大潜力的一种手段。数字水印技术在版权保护、数据认证、数据隐藏等方面具有较多应用。论文主要对数字水印理论及版权保护应用技术进行深入的研究和探讨,概括了数字水印技术的原理,介绍了水印技术的现状,系统阐述了水印嵌入与检测原理,分析了数字水印在实际应用中的基本特征和应达到的设计要求、评测方法等。提出了新的算法和应用模型,以利于解决若干理论和实际方面的问题,主要成果概括如下:1.对基于离散小波变换域的第二代数字水印进行研究,提出能充分利用图像特征点信息的水印算法LWL,选择更合适的尺度因子来控制水印嵌入的强度和能量,从而有效地抵抗几何攻击和Stirmark攻击。2.在分析现有JPEG压缩算法模型和水印算法基本模型的基础上,提出一种基于位平面分解技术的水印算法LZL。该算法将水印技术与JPEG压缩技术结合起来,针对不同类型的水印信息,首先将不同类型的水印信息进行处理转换成统一的二值水印信息序列流,然后在JPEG压缩的过程中嵌入水印信息,从而使算法能够适用于各种形式的水印信息。3.利用DT-CWT的特点,提出了一种基于DT-CWT域的数字水印算法LCL,它充分结合了人类视觉系统（HVS）的掩码特性,将水印嵌入到复小波域的低频系数中,提高了水印的性能,使得算法在抗干扰性和不可见性之间做出一个较优的选择。4.结合数字版权管理和水印原理,提出一种基于水印技术的数字版权管理模型WDP。它具有三个功能:第一,为用户提供查询、购买和使用数字内容,验证发行商和内容版权的服务;第二,为发行商提供交易内容、追踪内容和验证内容的版权等服务;第三,为版权所有者提供注册版权、委托发行和版权纠纷等服务。本文分析了该模型的合理性与安全性。5.结合密码学原理、数字水印技术和认证技术,提出基于数字电视机顶盒的数字电视节目内容版权保护系统设想。试验结果表明,该系统能够有效的抑制数字电视内容的非法传播,实现数字媒体内容的版权保护。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 插图索引
• 附表索引
• 第一章 绪论
• 1.1 数字水印的基本概念
• 1.2 密码学、信息隐藏和数字水印
• 1.3 多媒体认证技术与数字水印
• 1.3.1 数字水印的特性
• 1.3.2 数字水印的主要应用
• 1.4 数字水印技术研究的历程与现状
• 1.4.1 国外研究的情况
• 1.4.2 国内研究情况
• 1.5 当前数字水印研究中存在的问题
• 1.6 论文研究内容和组织结构
• 1.6.1 论文的研究内容
• 1.6.2 论文的组织结构
• 第二章 数字水印相关技术分析
• 2.1 数字水印研究的背景
• 2.2 数字水印的定义和基本特征
• 2.2.1 数字水印的分类
• 2.2.2 数字水印的基本模型
• 2.3 水印相关技术
• 2.4 数字水印技术研究的几个相关问题
• 2.4.1 水印容量
• 2.4.2 鲁棒性
• 2.4.3 系统安全
• 2.4.4 计算代价
• 2.4.5 非盲检测与盲检测
• 2.5 数字水印系统的评价
• 2.5.1 峰值信噪比
• 2.5.2 归一化相似性系数
• 2.6 数字水印的攻击与反攻击
• 2.6.1 攻击的分类
• 2.6.2 数字水印攻击
• 2.6.3 数字水印反攻击
• 2.7 本章小结
• 第三章 基于小波域的第二代数字水印算法
• 3.1 引言
• 3.2 小波变换理论基础
• 3.2.1 小波变换的基本概念
• 3.2.2 图像小波变换
• 3.2.3 小波变换在水印中的应用
• 3.3 一个基于小波域的第二代数字水印算法
• 3.3.1 特征向量的选取
• 3.3.2 水印的选择
• 3.3.3 小波块的分类
• 3.3.4 水印的嵌入算法LWL
• 3.4 水印的提取及检测算法
• 3.5 实验结果以及性能分析
• 3.5.1 检测结果与性能分析
• 3.5.2 与同类算法相比较
• 3.6 本章小结
• 第四章 基于位平面分解技术的JPEG水印算法
• 4.1 引言
• 4.2 压缩域水印技术研究中的若干问题
• 4.2.1 JPEG压缩模型和水印模型的比较分析
• 4.2.2 压缩域水印技术研究的几个要点
• 4.3 水印信息的处理
• 4.3.1 水印的预处理技术
• 4.3.2 位平面分解技术
• 4.4 基于位平面分解技术的JPEG水印算法
• 4.4.1 块分类模型
• 4.4.2 算法的基本模型
• 4.4.3 算法的具体步骤
• 4.5 实验结果以及性能分析
• 4.5.1 检测结果与性能分析
• 4.5.2 抗攻击实验
• 4.5.3 与相应的算法进行性能比较
• 4.6 针对随机序列水印信号的JPEG压缩水印技术
• 4.6.1 混沌系统的基本概念和性质
• 4.6.2 针对随机序列的水印基本模型的改进
• 4.6.3 具体的水印算法
• 4.6.4 实验结果及性能分析
• 4.7 本章小结
• 第五章 基于二元树复小波域的数字水印算法
• 5.1 引言
• 5.2 基于二元树的数字水印算法的相关研究
• 5.3 一种基于二元树复小波域的数字水印算法
• 5.3.1 算法的指导思想
• 5.3.2 水印算法的设计
• 5.3.3 实验结果以及性能分析
• 5.4 本章小结
• 第六章 基于数字水印的数字版权管理模型
• 6.1 引言
• 6.2 现有的数字电视版权保护方案分析
• 6.3 基于数字水印的DRM模型
• 6.3.1 DRM基本要素
• 6.3.2 DRM基本模型
• 6.3.3 提出的模型结构WDP
• 6.3.4 WDP模型协议描述
• 6.3.5 认证机理
• 6.3.6 模型分析和评价
• 6.4 基于数字水印的数字内容保护方案
• 6.4.1 数字电视版权保护应用方案结果
• 6.5 本章小结
• 第七章 结论
• 7.1 论文的主要研究成果和创新点
• 7.2 进一步的研究工作
• 参考文献
• 致谢
• 攻读博士学位期间主要的研究成果