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基于图像认证的脆弱水印技术研究

作　者: 曹守斌
导　师: 唐向宏
学　校: 杭州电子科技大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 图像认证脆弱水印篡改检测人类视觉系统离散小波变换
分类号: TP309.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 95次
引　用: 2次
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内容摘要

数字水印技术能将表明所有者身份的版权信息嵌入到数字产品中，以达到版权保护与内容认证等目的。因此，数字图像水印技术已成为当今的一个研究热点。本文针对数字图像内容认证的需求，分别研究了用于图像精确认证的完全脆弱水印算法以及能有效区分常规信号处理和恶意篡改的半脆弱水印算法。论文的主要研究工作与创新点如下：1.系统地介绍了图像认证水印技术的基本原理、技术要求、特征和分类，分析了认证水印常见的攻击方法和评价标准。分别介绍了基于空间域和变换域的几种典型的完全脆弱水印算法和半脆弱水印算法。2.利用基于图像特征生成的水印安全性高的优点，结合人类视觉系统的亮度、纹理、对比度感知特性和模糊C-均值聚类，提出了基于人眼视觉特征的完全脆弱水印算法。在图像空域的最低有效位完成脆弱水印的嵌入。大量仿真实验表明，该方法在提高水印透明性的同时，能有效检测恶意篡改并提高定位篡改位置能力。3.利用图像边缘特征和量化特性，基于小波变换域提出利用图像边缘特征与系数量化相结合的半脆弱水印算法。由原始图像离散小波变换后的低频区域提取边缘特征信息，并利用混沌映射对初值的敏感性，通过量化小波变换系数嵌入水印。仿真结果表明，算法嵌入水印不可见性较好，具有一定的鲁棒性，能有效区分JPEG压缩、叠加噪声等常规的图像处理操作和恶意篡改，并能依据篡改矩阵定位篡改区域。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-9
第1章绪论  9-16
  1.1 数字水印技术简介  9-14
    1.1.1 数字水印的概念  9-10
    1.1.2 数字水印的发展与研究现状  10-12
    1.1.3 数字水印的分类及应用  12-13
    1.1.4 数字水印系统的基本框架  13-14
  1.2 研究内容和结构安排  14-16
第2章图像认证水印技术概述  16-25
  2.1 引言  16
  2.2 认证水印的概念  16-18
  2.3 认证水印技术要求  18-22
    2.3.1 数字水印系统的一般要求  18-19
    2.3.2 认证水印的特殊要求  19-20
    2.3.3 认证水印所受攻击及评价标准  20-22
  2.4 脆弱水印的典型算法  22-24
  2.5 脆弱水印的发展方向  24
  2.6 本章小结  24-25
第3章基于人眼视觉特征的完全脆弱水印算法  25-36
  3.1 引言  25
  3.2 算法相关基础理论  25-28
    3.2.1 人眼视觉特征  25-27
    3.2.2 模糊 C-均值聚类  27-28
  3.3 完全脆弱水印算法实现  28-30
    3.3.1 水印生成与嵌入  29-30
    3.3.2 水印提取与认证  30
  3.4 仿真结果与性能分析  30-35
    3.4.1 不可见性  30-32
    3.4.2 篡改检测与定位  32-35
  3.5 本章小结  35-36
第4章基于图像边缘与量化相结合的半脆弱水印算法  36-53
  4.1 引言  36
  4.2 算法相关基础理论  36-42
    4.2.1 小波变换理论分析  36-40
    4.2.2 边缘检测  40-41
    4.2.3 混沌理论  41-42
  4.3 半脆弱水印实现  42-45
    4.3.1 嵌入系数选择  42-44
    4.3.2 水印生成与嵌入  44-45
    4.3.3 水印提取与认证  45
  4.4 仿真结果与性能分析  45-51
    4.4.1 不可见性  46-47
    4.4.2 对常规图像处理的鲁棒性  47-49
    4.4.3 对恶意篡改操作的脆弱性  49-51
  4.5 本章小结  51-53
第5章结束语  53-55
致谢  55-56
参考文献  56-60
附录  60

基于图像认证的脆弱水印技术研究

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