基于一类新的正交函数系的信息隐藏技术

论文摘要

信息隐藏是一门涉及感知科学、信息论、密码学等多个学科领域的交叉学科。信息隐藏的分类方法繁多，按照嵌入域可以分为空间域方法以及变换域方法，其中常用的变换域方法包括离散余弦变换、离散小波变换和离散傅立叶变换等。与空间域方法相比较，变换域方法具有许多优点：嵌入的信号能量可以分布到空域的所有象素上；人的感知系统的某些掩蔽特性可以更方便的结合到编码过程中；与数据压缩标准，如JPEG等兼容；通常具有很好的顽健性。传统的变换域方法一般都使用象Fourier三角函数系、多项式正交系、Walsh函数和Haar函数这样的正交函数系。正交函数系的应用领域十分广泛，其应用涉及信号处理、工程计算、频谱分析、回归分析、遥测技术、信息技术及图形图像处理等方面。本文着力于一类新的正交函数系——U系统和V系统，它们是一类由K次分段多项式构成的标准完备正交系，它们既具有光滑正交系的性质，同时也具备间断正交系的性质，利用这些独特的性质我们可以将其用到信息隐藏和数字水印中。本文的主要结果有如下两个方面：1．商业票据的防伪技术越来越受到重视，本文结合数字水印技术，通过对商业票据使用过程中多种情况的分析，提出了一种基于U系统和V系统的商业票据的数字水印技术防伪算法。该算法对票据防伪具有以下特点：(1)算法简单易实现、成本低、收益高。(2)执行速度快，可快速嵌入和检测水印。(3)鲁棒性好，可抵抗票据的破损、裁剪、JPEG压缩、加噪等一定程度的攻击。(4)应用领域广，适合多种票据类型：银行发行的支票、存折等，政府发行的债券、发票、税票、福利彩票等，以及购物券、企业证券、股票、车船票、机票、门票等其他票据。2．数字水印技术作为信息隐藏技术研究领域的重要分支，是实现多媒体版权保护与信息完整性保证的有效方法，也是信息领域的一个研究热点。但是大部分水印技术的研究都集中在数字图像、声音、电子图书、视音频等数字产品方面，而对于图形数字水印的研究反而较少。实际上，图形数据，作为多媒体信息的一种重要形式，它的版权保护也是一个非常重要的问题。本文提出了一类新的基于V描述子的图形水印算法，该算法对于一般的几何变换，如旋转、平移、缩放以及局部修改等，均具有相当好的鲁棒性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 信息隐藏技术介绍
• 1.2 信息隐藏技术的研究现状和发展
• 1.3 信息隐藏技术的分类
• 1.4 信息隐藏技术的应用及前景
• 1.5 本文工作及论文大纲
• 2 基于变换域的数字水印技术
• 2.1 数字水印技术的基本概念与特性
• 2.1.1 数字水印技术的基本概念
• 2.1.2 数字水印系统模型
• 2.1.3 数字水印的特性
• 2.2 数字水印的分类
• 2.3 基于变换域的数字水印算法
• 2.3.1 基于DCT变换的数字水印技术
• 2.3.2 基于DWT域的数字水印技术
• 2.3.3 基于付氏变换的数字水印技术
• 3 一类新的正交函数——U、V系统介绍
• 3.1 正交函数系的背景知识
• 3.1.1 Fourier三角函数系
• 3.1.2 正交多项式函数系
• 3.1.3 Haar函数系
• 3.1.4 Walsh函数系
• 3.2 一类新的正交函数系
• 3.2.1 正交完备U系统
• 3.2.2 正交完备V系统
• 3.3 U系统与V系统的关系
• 3.4 U系统与V系统的应用
• 4 基于一类新的正交函数系的商业票据的数字水印新方法
• 4.1 商业票据的防伪问题
• 4.2 基于一次U系统的商业票据数字水印
• 4.2.1 生成一次离散的U系统正交矩阵
• 4.2.2 票据防伪数字水印的嵌入算法
• 4.2.3 水印提取算法
• 4.2.4 算法分析及实验票据图例
• 4.3 U、V系统算法比较
• 4.3.1 一次V系统票据算法的仿真实验及攻击效果图例
• 4.3.2 一次U系统与一次V系统的算法比较
• 4.4 本章小结
• 5 基于V描述子的图形水印技术
• 5.1 图形水印技术
• 5.1.1 图形水印与图像水印的比较
• 5.1.2 图形数字水印的研究现状
• 5.2 V描述子
• 5.2.1 V描述子的定义
• 5.2.2 V描述子的性质
• 5.3 基于V描述子的图形水印算法
• 5.3.1 算法流程
• 5.3.2 算法描述
• 5.3.3 仿真实验及鲁棒性测试
• 5.3.4 算法小结
• 6 结论
• 6.1 本文所作工作
• 6.2 今后的研究工作及展望
• 参考文献
• 申请学位期间的研究成果及发表的学术论文
• 致谢