基于感知不變特征的媒體認證技術研究.pdf

1、信息化深刻地改變了人類的生活方式和思維方式，在這一發(fā)展歷程中各種技術創(chuàng)新層出不窮，而多媒體技術無疑是其中最重要的一種。在所有媒體形式中，圖像（包括靜態(tài)和動態(tài)圖像）承載了最多的信息，成為信息傳播和知識積累過程中不可或缺的載體。圖像媒體的大量產生和廣泛應用，對安全保障特別是媒體內容認證也提出了新的需求，兩種新興的多媒體安全技術――數(shù)字水印和魯棒哈希為滿足這些需求提供了可能的途徑。但這兩種技術的理論基礎還比較薄弱，與實際需求的結合還不夠緊密，

2、現(xiàn)有算法性能還不能滿足實際需要。有必要在澄清需求的基礎上，通過研究思路和算法設計的創(chuàng)新，將媒體認證技術提升到更高的水平。為解決現(xiàn)有研究中存在的問題，本文對數(shù)字水印和感知哈希技術的需求、發(fā)展現(xiàn)狀和理論基礎進行了詳細分析，澄清了一些被忽視的概念和思想誤區(qū)，以視覺感知理論為基礎為媒體認證的研究提出了新的思路，并依據(jù)這個研究思路提出了改進的數(shù)字水印和魯棒哈希算法，在魯棒性、區(qū)分性和安全性方面比傳統(tǒng)算法有了較明顯的提高。本文的創(chuàng)新研究主要包括以下

3、幾點：在需求分析方面，摒棄了盲目追求單項指標的錯誤思想，提出了多種性能綜合平衡的設計思想；在算法具體技術方面借鑒人類視覺感知理論，采用了模擬感知信息處理過程的研究思路；在算法性能評估方面，對魯棒哈希算法長期缺乏統(tǒng)一標準的性能指標進行了梳理和澄清，對魯棒哈希的魯棒性、區(qū)分性、單向性與安全性的關系進行了定性和半定量分析；對視覺感知與多媒體安全技術的范式進行了比較，提出了以特征融合和彈性匹配方式為特點感知哈希概念，并對其未來發(fā)展方向進行了討論

4、。
　　提出了以圖像奇異值分解（SVD）系數(shù)關系為嵌入空間的數(shù)字水印算法。算法借助于SVD系數(shù)關系的計算穩(wěn)定性，克服了傳統(tǒng)算法不能盲提取的缺點，并實現(xiàn)了對不同媒體內容的自適應嵌入，對常見攻擊具有良好的魯棒性并保證了圖像質量。
　　time-frequency FrFT數(shù)字水印算法。算法具有很好的自適應性，同時對壓縮攻擊具有良好的魯棒性。
　　提出了基于圖像亮度分布特征的魯棒哈希算法。主要思想是通過Radon變換提取亮度

5、信息，并利用小波變換描述圖像不同區(qū)域亮度分布之間的關系，最后利用傅里葉變換生成哈希值。由于算法以感知屬性間的關系為基礎，綜合了Radon變換的穩(wěn)定性，小波變換的多分辨性，傅里葉變換的單向性，在魯棒性、區(qū)分性、安全性三個方面達到了達到了良好的均衡，綜合性能與傳統(tǒng)算法相比有了很大提高。借鑒視覺感知信息處理中多級多層處理機制，提出了一種多特征融合的感知哈希算法，算法綜合了亮度信息穩(wěn)定性和結構信息精確性的優(yōu)勢，通過模板匹配補償攻擊帶來的失真，提