用于图像认证的数字水印算法

论文摘要

数字化技术在为信息处理、复制、传播以及销售提供便利的同时,也随之带来了潜在的安全隐患。数字水印技术通过在数据中嵌入认证信息,能够有效地识别数据所有者并验证数据的真伪,是保证数字媒体真实性与完整性的一种重要手段。本文对数字水印算法进行了研究,主要工作如下：首先对图像认证水印作了一个简单的介绍,并对现有图像认证水印算法的安全性进行了分析,发现现有水印算法存在的主要问题是无法同时满足具有高的定位精度和安全性。针对这一问题,本文提出并实现了一个基于混沌映射的数字水印算法。在本算法中,图像块的水印选择Logistic映射作为混沌系统从该图像块本身产生作用于水印的嵌入,这提高了算法的定位精度；且每个图像块产生的水印按照Torus自同构映射嵌入另一个映射块的LSB(Least Significant Bit),其对应关系通过密钥来确定,这样建立起图像块之间的相关性,增强了算法抵抗拼贴攻击的能力。利用Matlab实验仿真,结果表明,该算法保证嵌入水印后图像具有良好的视觉质量；很强的图像篡改定位能力；算法简单,安全性高；水印提取时不需要原始图像,具有较好的实用性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 论文的选题背景和研究意义
• 1.2 认证数字水印技术的研究现状
• 1.3 本文的研究工作和创新
• 1.4 论文结构安排
• 第2章 图像认证水印技术
• 2.1 数字水印的基础
• 2.2 认证水印的理论
• 2.2.1 认证水印的基本框架
• 2.2.2 图像认证系统设计中的关键问题
• 2.2.3 认证水印的主要攻击行为
• 第3章 基础理论
• 3.1 混沌理论基础
• 3.1.1 混沌的定义及特征
• 3.1.2 混沌序列在数字水印技术中的应用
• 3.1.3 常用的混沌系统
• 3.2 Torus自同构映射基本原理
• 第4章 用于图像认证的数字水印算法
• 4.1 引言
• 4.2 一种定位型数字水印算法分析
• 4.2.1 算法简介
• 4.2.2 算法的安全性分析
• 4.3 算法的改进思路
• 4.4 图像的预处理
• 4.4.1 图像块的生成
• 4.4.2 图像归一化
• 4.5 水印算法设计
• 4.5.1 水印的产生及嵌入过程
• 4.5.2 水印检测与图像内容认证
• 4.5.3 算法的安全性能与实验结果分析
• 4.5.4 结论
• 4.6 小结
• 第5章 总结与展望
• 5.1 总结
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢