面向圖像內(nèi)容認證的數(shù)字水印技術(shù)研究.pdf

1、數(shù)字化技術(shù)在為信息的處理、復(fù)制、傳播以及銷售提供便利的同時，也隨之帶來了潛在的安全隱患。通過在數(shù)據(jù)中嵌入認證信息，數(shù)字水印技術(shù)能夠有效地識別數(shù)據(jù)所有者并驗證數(shù)據(jù)的真?zhèn)危潜ＷC數(shù)字媒體真實性與完整性的一種重要手段。本文在西北工業(yè)大學(xué)博士論文創(chuàng)新基金的支持下，深入研究了用于數(shù)字圖像內(nèi)容認證的脆弱水印及穩(wěn)健水印技術(shù)，取得了以下創(chuàng)新性成果： 1.提出了一定誤檢率下擴頻數(shù)字水印的長度計算方法，綜合運用圖像和水印的隨機過程模型以及水印相關(guān)檢

2、測的統(tǒng)計特性，根據(jù)水印長度、檢測門限和誤檢率之間的關(guān)系提出一種面向圖像內(nèi)容認證的擴頻水印長度計算公式。實驗表明，基于此公式的水印相關(guān)檢測誤檢率的理論值與實測值非常吻合。 2.提出了一種面向圖像內(nèi)容保護的數(shù)字水印通用算法模型——CPODW，克服了現(xiàn)有基于內(nèi)容數(shù)字簽名方法誤檢率高的不足。并從圖像理解的角度出發(fā)，給出了兩類圖像內(nèi)容特征提取方法。實驗表明，在漏檢率相近的情況下，與傳統(tǒng)方法相比，基于CPODW的圖像內(nèi)容認證方法使平均誤檢率

3、從46.9﹪下降到了11.7﹪。 3.提出了一種基于圖像內(nèi)容的脆弱水印認證技術(shù)，更好地平衡了脆弱水印不可覺察性和半魯棒性之間的矛盾，解決了現(xiàn)有脆弱水印算法由于與圖像內(nèi)容無關(guān)而導(dǎo)致的算法魯棒性不高的問題。實驗表明，這種脆弱水印技術(shù)能夠在空間域和頻率域兩方面共同進行篡改檢測，與傳統(tǒng)方法相比，具有更高的可靠性。 4.提出了一種基于小波系數(shù)樹的混合盲水印算法，增強了圖像內(nèi)容保護算法的魯棒性。其主要思路是于嵌入內(nèi)容水印時，在圖像小

4、波變換的低頻和高頻部分分別采用了量化水印和擴頻水印兩種不同的技術(shù)。實驗表明，該混合算法的平均檢驗統(tǒng)計量是目前廣泛采用的同類算法的2.1倍，算法具有更好的穩(wěn)健性。 5.最后，本文設(shè)計了一個基于公鑰和數(shù)字水印的通用圖像內(nèi)容認證系統(tǒng)模型，為圖像內(nèi)容認證的“單用戶保護-多用戶認證”模式提供了信息安全保證。雙鑰體系的引進，解決了現(xiàn)有算法在水印嵌入和認證過程中只能由版權(quán)所有者進行水印存在與否判斷的限制。實驗表明，這種采用雙鑰體制的方法與傳統(tǒng)