JPEG压缩域图像水印及抗同步攻击音频水印算法研究

论文摘要

随着计算机技术的日益成熟和网络的迅猛发展,以及多媒体技术的飞速发展,信息安全问题日益突出,而数字水印技术以其诸多优点成为解决诸如版权保护、篡改认证、票据防伪和标识隐藏等安全问题的重要手段。数字水印技术的研究按载体大致可分为图像、音频和视频这三大类;按研究方向大致可分为水印协议的研究、水印容量的研究、水印评价标准的研究和水印算法的研究。本文主要针对水印算法展开讨论与研究,主要的研究工作包括:(1)构造了一种新的JPEG压缩域水印算法。由于实际应用中的图像多为压缩格式,这导致大部分水印算法变的不适用。JPEG图像由于其广泛的应用性,而显得尤其具有研究的必要。遵循JPEG图像的压缩原理及特点,本文提出了一种在量化后的DCT系数中嵌入水印信息的算法,并采用求模取余的四进制水印嵌入方法扩大水印容量,运用双重嵌入增加水印鲁棒性。(2)改进并实现了一种抗同步攻击的音频水印算法。本文将若干个连续音频数据之和的最大值作为同步标记,能够充分利用音频自身信息,并且对各种音频具有普遍的适用性。结合心理声学模型,该算法在频域影响音频质量最小的系数上进行水印嵌入,具有很好的不可听性;考虑到图像较好的视觉容错性,采用二值图像作为水印标识。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 数字水印的产生背景
• 1.2 数字水印技术的研究进展
• 1.2.1 图像数字水印研究进展
• 1.2.2 音频数字水印研究进展
• 1.3 本文的主要工作
• 第2章 数字水印理论基础
• 2.1 数字水印的定义及基本特征
• 2.2 数字水印相关术语
• 2.3 数字水印系统基本框架
• 2.4 数字水印技术分类
• 2.5 HVS的感知特性
• 2.6 数字水印算法
• 2.6.1 空域水印算法
• 2.6.2 频域水印算法
• 2.7 数字水印算法的性能评价
• 2.7.1 感知质量评测
• 2.7.2 鲁棒性评测
• 2.7.3 系统安全性评测
• 2.8 本章小结
• 第3章 JPEG图像压缩域水印算法研究
• 3.1 JPEG压缩标准
• 3.2 JPEG压缩域水印算法研究现状
• 3.2.1 迭代嵌入算法
• 3.2.2 基于DCT块内关系的嵌入算法
• 3.3 一种新的JPEG压缩域水印方案
• 3.3.1 JPEG压缩域水印算法现状分析
• 3.3.2 水印方案模型设计
• 3.3.3 水印嵌入与提取算法设计
• 3.3.4 嵌入容量分析
• 3.3.5 实验结果与分析
• 3.4 本章小结
• 第4章 抗同步攻击音频水印算法研究
• 4.1 音频水印技术背景及特征
• 4.2 音频掩蔽效应
• 4.2.1 频域掩蔽
• 4.2.2 时域掩蔽
• 4.3 音频水印算法现状分析
• 4.4 同步攻击
• 4.4.1 同步攻击的含义
• 4.4.2 同步攻击问题的解决方案
• 4.5 一种新的抗同步攻击的盲音频水印方案
• 4.5.1 水印方案设计
• 4.5.2 水印嵌入提取算法详细设计
• 4.5.3 实验结果与分析
• 4.6 本章小结
• 总结与展望
• 全文总结
• 研究展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文