数字水印技术在版权保护与内容认证中的应用研究

论文摘要

互联网技术和多媒体技术的快速发展，使得数字化媒体的传播越来越迅捷，同时，数字化作品易于修改、复制和传播的特点，也使得盗版和恶意篡改越来越猖獗，版权保护和内容认证问题日趋重要。 传统的版权保护和内容认证技术是密码技术和数字签名技术。密码技术将被保护对象内容加密，变成密文，从而实现版权保护；数字签名技术对被保护对象内容进行散列，得到报文摘要，附在对象后面一起传输，从而实现内容真实性、完整性认证。使用密码技术和数字签名技术对传统数据进行保护有一定优势，但对数字多媒体作品进行保护却有很多不足，这些不足可以使用数字水印技术来弥补。 数字水印技术是近年来新兴的一种多媒体版权保护和内容认证技术，其基本思想是利用多媒体数据的冗余特性，在图像、音频或视频等各种数字作品中嵌入秘密信息，这些秘密信息就是水印。水印可以是版权标志、用户序列号或者是作品的相关信息等等。嵌入的水印信息不影响媒体的正常使用，在需要时可以提取出来以证明作品版权，或者判断作品是否被恶意篡改以及定位篡改发生的位置。 本文是针对图像版权保护和内容认证问题提出来的，综合运用密码学、信号分析、编码理论以及计算复杂性等学科的理论和技术，通过对鲁棒自适应水印技术、抗几何攻击水印、脆弱水印和半脆弱水印的研究，提出了一些新的算法，从理论和实践上部分解决了鲁棒水印的自适应问题、抗几何攻击问题以及脆弱水印、半脆弱水印的篡改检测和篡改定位问题，设计并实现了一个有效的图像内容认证方案。针对目前数字水印技术的热点和难点问题，本文所做的主要工作如下： 1．对自适应鲁棒公开水印技术进行了研究。针对水印技术中鲁棒性、透明性和嵌入强度三个性能指标间的制约关系，通过对自适应鲁棒水印系统的各个组成部分进行研究，设计并实现了一个小波域鲁棒自适应公开水印算法。 2．对抗几何攻击鲁棒水印技术进行了研究。抗几何攻击是鲁棒水印研究的

论文目录

• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 信息隐藏技术简介
• 1.3 数字水印技术概述
• 1.3.1 数字水印起源
• 1.3.2 数字水印的定义
• 1.3.3 数字水印技术和密码技术及隐写术之间的关系
• 1.3.4 数字水印技术性能指标
• 1.3.5 数字水印技术应用
• 1.3.6 数字水印技术分类
• 1.3.7 数字水印攻击技术
• 1.3.8 数字水印技术基本模型
• 1.4 数字水印技术研究的关键问题
• 1.5 数字水印技术国内外研究现状
• 1.6 本论文主要研究内容及结构
• 第2章 图像自适应鲁棒水印技术研究
• 2.1 引言
• 2.2 鲁棒水印研究的主要问题
• 2.2.1 水印信息编码
• 2.2.2 嵌入器设计
• 2.2.3 检测器设计
• 2.3 基于小波零树结构自适应鲁棒公开水印技术研究
• 2.3.1 小波变换及小波系数分析
• 2.3.2 块视觉阈值计算
• 2.3.3 水印嵌入算法
• 2.3.4 水印提取算法
• 2.3.5 实验结果及分析
• 2.4 本章小结
• 第3章 图像抗几何攻击水印技术研究
• 3.1 引言
• 3.2 抗几何攻击水印的基本原理
• 3.2.1 DFT-LPM几何不变量算法基本原理
• 3.2.2 奇异值分解抗几何攻击基本原理
• 3.3 基于 DFT-SVD域抗几何攻击水印技术
• 3.3.1 水印嵌入算法
• 3.3.2 水印提取及检测算法
• 3.3.3 实验结果及分析
• 3.4 基于 DWT-SVD域抗几何攻击水印技术
• 3.4.1 水印嵌入算法
• 3.4.2 水印提取及检测算法
• 3.4.3 实验结果及分析
• 3.5 基于 RADON变换的抗几何攻击水印技术
• 3.5.1 Radon变换的基本原理
• 3.5.2 Radon变换的几何性质
• 3.5.3 基于 Radon变换几何不变量的构造
• 3.5.4 水印嵌入算法
• 3.5.5 水印检测算法
• 3.5.4 实验结果及分析
• 3.6 本章小结
• 第4章 基于层次结构图像脆弱水印技术研究
• 4.1 引言
• 4.2 脆弱水印与鲁棒水印的区别
• 4.3 基于层次结构的脆弱水印技术
• 4.3.1 图像预处理
• 4.3.2 水印生成和嵌入算法
• 4.3.3 篡改检测
• 4.3.4 篡改定位
• 4.3.5 性能分析
• 4.3.6 实验结果
• 4.4 基于脆弱水印的图像内容认证方案
• 4.4.1 图像预处理
• 4.4.2 水印生成和嵌入算法
• 4.4.3 篡改检测
• 4.4.4 篡改定位
• 4.4.5 性能分析
• 4.4.6 实验结果
• 4.5 本章小结
• 第5章 基于双重变换域图像半脆弱水印技术研究
• 5.1 引言
• 5.2 基于双重变换域图像半脆弱水印技术
• 5.2.1 水印生成算法
• 5.2.2 水印嵌入算法
• 5.2.3 水印提取算法
• 5.2.4 篡改检测与篡改定位
• 5.2.5 性能分析
• 5.2.6 实验结果
• 5.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读博士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢
• 个人简历