基于數(shù)字水印的多媒體安全技術(shù)研究.pdf

1、隨著多媒體網(wǎng)絡(luò)的普及，數(shù)字化媒體的傳輸和獲取變得越來越便捷。尤其是對(duì)于多媒體信息的保護(hù)問題越來越受到人們關(guān)注。數(shù)字水印作為近年來應(yīng)對(duì)版權(quán)保護(hù)等相關(guān)問題的一種新的智能方法被提出來。數(shù)字水印的中心思想就是直接把要隱藏的信息嵌入到媒體中，方法是對(duì)媒體進(jìn)行略微的修改。當(dāng)提取水印的時(shí)候如果能夠從嵌入水印的媒體中正確提取水印，我們認(rèn)為它是“合法”的或者說是受版權(quán)保護(hù)的。數(shù)字水印在是否可見上可以分為可見水印和不可見水印，本文討論不可見水印。我們討論的

2、不可見水印有幾個(gè)基本要求： 1．魯棒性：要求信號(hào)在通常的攻擊下不易被去除嵌入水印的信號(hào)，在遭受到一些信號(hào)處理的攻擊以后水印仍然是存在的。一些常見的攻擊包括，壓縮攻擊，幾何攻擊，信號(hào)增強(qiáng)減弱攻擊，裁剪攻擊等等。同時(shí)對(duì)于惡性攻擊，也就是破壞者想直接破壞水印的攻擊，也要有較好的健壯性。 2．透明性：要求水印信號(hào)嵌入到宿主信號(hào)以后，對(duì)宿主信號(hào)的視覺影響不是很大，一般是在人的感知能力之下的，也就是說是不可見的。 3．安全性

3、：隱藏算法有較強(qiáng)的抗攻擊能力，即它必須能夠承受一定程度的人為攻擊，而使隱藏信息不會(huì)被破壞。信息被隱藏在多媒體內(nèi)容中，并不因文件格式轉(zhuǎn)換而丟失，且未經(jīng)授權(quán)者不能檢測(cè)出水印。 本文從以上三方面出發(fā)，對(duì)數(shù)字水印算法進(jìn)行相應(yīng)的研究，提出了基于小波變換域的水印信息分散嵌入方案，同時(shí)在水印信息嵌入之前進(jìn)行置亂處理，然后對(duì)水印進(jìn)行一級(jí)小波變換，選擇變換后的低頻支圖信息作為待嵌信息。主要的研究內(nèi)容包括： 1．?dāng)?shù)字水印系統(tǒng)的通用模型，特點(diǎn)

4、及分類等，然后研究了水印嵌入和提取的一般方法，接著研究了水印系統(tǒng)的評(píng)價(jià)基準(zhǔn)。 2．?dāng)?shù)字水印的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。數(shù)字水印通常在一定的變換域內(nèi)進(jìn)行，近些年來各種變換相繼建立起來，我們研究了小波變換的理論為我們的后續(xù)工作打下了良好的基礎(chǔ)。小波變換由于具有時(shí)頻分析的特點(diǎn)受到人們的廣泛重視，另外它也被應(yīng)用到了JPEG2000壓縮算法，對(duì)水印算法經(jīng)受壓縮攻擊等有良好的免疫性。同時(shí)通過對(duì)小波分析的研究，使我們具有了很好的空間概念，為發(fā)展新的小波變換做

5、好了準(zhǔn)備。 3．人類視覺系統(tǒng)(HVS)。首先我們根據(jù)人眼的生理特征從生理方面描述了人眼視覺的特征。對(duì)于它的研究可以使我們的水印具有更好的視覺效果，這個(gè)是我們工作的前提條件。然后根據(jù)Waston的視覺模型可以推導(dǎo)DwT域內(nèi)的JND計(jì)算方法。通過計(jì)算JND我們可以提高水印的嵌入強(qiáng)度和視覺效果。最后，通過分析小波變換得知，小波分解與人眼接收?qǐng)D像信息的特性大致相同，所以在小波域嵌入水印信息最能充分利用人眼視覺系統(tǒng)的特性。 4．首

6、先對(duì)小波變換域的系數(shù)能量進(jìn)行分析討論，然后解決了小波域嵌入水印信息的區(qū)域選擇問題。最后提出了基于小波域的數(shù)字水印算法思路。 5．提出了一種基于小波變換和圖像置亂的數(shù)字水印算法，首先對(duì)水印信息進(jìn)行圖像置亂，然后對(duì)圖像水印信息的概貌圖和載體圖像均實(shí)施小波變換，然后在小波域進(jìn)行水印的均勻分散嵌入。我們通過實(shí)驗(yàn)對(duì)算法實(shí)施幾何攻擊、加噪聲、模糊、銳化、濾波、壓縮等攻擊后水印的提取進(jìn)行檢驗(yàn)，結(jié)果顯示該算法表現(xiàn)出了良好的特性，所提出的水印信息