基于數(shù)字水印的圖像認(rèn)證技術(shù)及其關(guān)鍵問(wèn)題研究.pdf

1、隨著網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的飛速發(fā)展，對(duì)多媒體信息實(shí)施有效的保護(hù)成為一個(gè)迫在眉睫的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。數(shù)字圖像是一類具有廣泛代表性的多媒體信息，它具有數(shù)據(jù)量大、冗余度高、格式繁多等特點(diǎn)。傳統(tǒng)的數(shù)字簽名技術(shù)對(duì)數(shù)字圖像的內(nèi)容保護(hù)具有很大的局限性，新興的數(shù)字水印技術(shù)不僅能夠認(rèn)證圖像的真實(shí)性與完整性，還可以區(qū)分惡意篡改和合法處理，并能對(duì)圖像的內(nèi)容篡改進(jìn)行定位，為網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的數(shù)字圖像認(rèn)證提供了一個(gè)有效的解決方案，成為近年來(lái)信息安全領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。 本文對(duì)

2、圖像認(rèn)證水印技術(shù)中的幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題展開(kāi)了深入和細(xì)致的研究，提出了幾種在脆弱水印、半脆弱水印、圖像分塊水印、二值圖像認(rèn)證水印方面的新算法及模型。主要研究?jī)?nèi)容與創(chuàng)新點(diǎn)如下： 針對(duì)圖像認(rèn)證水印技術(shù)中水印的安全性與定位精度之間矛盾這一關(guān)鍵問(wèn)題，構(gòu)造了新的循環(huán)塊相關(guān)結(jié)構(gòu)和發(fā)散塊相關(guān)結(jié)構(gòu)，提出了脆弱水印算法、抗JPEG壓縮水印算法和小波域半脆弱水印算法。小波域半脆弱水印算法的優(yōu)點(diǎn)在于實(shí)現(xiàn)了JPEG和JPEG2000壓縮的模糊認(rèn)證。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明

3、三種算法均保持了傳統(tǒng)的塊相關(guān)水印算法的安全性，克服了其定位精度低的缺陷，獲得了塊獨(dú)立算法的定位精度，驗(yàn)證了循環(huán)塊相關(guān)和發(fā)散塊相關(guān)具有高安全性和高定位精度的優(yōu)勢(shì)。 提出了用于多重圖像認(rèn)證的水印算法，通過(guò)建立新的圖像塊分級(jí)模型，解決了傳統(tǒng)圖像分塊水印技術(shù)中定位精度單一化的問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明算法可對(duì)圖像篡改進(jìn)行多重檢測(cè)與定位，并能根據(jù)實(shí)際的應(yīng)用要求選擇不同的定位精度，提高了圖像分塊水印算法的靈活性與實(shí)用性。 在二值圖像認(rèn)證水印

4、技術(shù)中，水印的不可見(jiàn)性和圖像的篡改定位是目前需要解決的兩個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。首先定義了像素?cái)U(kuò)展差，用于衡量像素點(diǎn)的可翻轉(zhuǎn)性，具有失真小、容量大的優(yōu)點(diǎn)。再利用等級(jí)結(jié)構(gòu)，提出了二值圖像的認(rèn)證水印算法。與同類算法的性能比較實(shí)驗(yàn)結(jié)果突現(xiàn)了算法在水印的不可見(jiàn)性、篡改的定位能力，特別是均勻區(qū)域的保護(hù)方面的優(yōu)越性。 建立了基于混沌系統(tǒng)的脆弱水印生成模型，具有較強(qiáng)的安全性與通用性。研究了認(rèn)證水印信號(hào)的一般特性和混沌水印信號(hào)的頻譜特性，提出了用于圖像認(rèn)證