郭越[1]2004年在《基于小波变换的鲁棒性与脆弱性数字水印算法的研究与实现》文中指出随着计算机网络、多媒体及信息科学的不断发展，数字媒体的产权保护已成为一个迫切需要解决的问题。但是传统的信息安全技术只能控制信息传播过程，对信息失真原因判断的模糊性，对假冒欺诈的局限性，安全措施易于被觉察等弱点已经不能很好地胜任新形势的要求。作为可以解决上述问题的一种有效途径，数字水印技术开始引起人们的普遍关注。本文建立了数字水印技术中的两种典型方案，即鲁棒水印、脆弱水印，并且分别从视觉掩盖特征，水印能量，编码，密码学等方面，系统地研究了基于离散小波变换的数字水印技术，以满足各种应用的要求。 本文在上海海运学院数字图书馆工程建设的背景下，对已有水印算法进行全面的研究，提出了两种有意义的水印算法。其一，开发了一种鲁棒性水印算法“基于水印能量与HVS的自适应公开水印算法”。其二，开发了一种脆弱水印系统“具有盲重建功能的半脆弱认证水印系统”。 对于鲁棒性水印算法，提出了一种综合HVS、水印能量以及逐次逼近量化的数字水印算法。本算法没有使用加性水印的模型而是使用了Deepa Kundur的量化分段嵌入思想并对其进行了改进。通过视觉掩盖特征值来对重要系数进行量化，这样所嵌入的水印不但不会影响原图像的质量，而且还在一定程度上提高了在同样压缩率的情况下的图像质量。算法首先考虑到各种视觉掩盖效应，可以在主观感觉图像失真相同的条件下允许更大的实际失真。在分析各高频以及中高频子带的视觉掩盖特征值的基础上，有选择地嵌入水印。其次，考虑水印容量以及嵌入强度的最高阈值，结合用户所选择的PNSR值和视觉掩盖特征值来确定最佳嵌入强度。然后通过选取二值混沌序列来加密水印图像。最后采用逐次逼近量化的编码思想，这样更有利于抵抗图像的有损压缩以及计算效率。并使得在无须原始图像的情况下进行水印的提取，从而更具实用性。 对于脆弱水印系统，结合了水印技术与安全认证技术。水印标志是从原始图像小波域的稳定特征提取，通过密码学处理将水印嵌入到小波域中。在嵌入水印前对原始图像进行噪声分离以及形态学过滤处理，这样可以保证提取到的小波域特征系数对一些偶然的图像失真具有鲁棒性。本文还利用了纠错码对提取出来的特征系数进行编码，将编码得到的监督位作为水印嵌入到图像中。对图像进行认证时，可以定位被篡改位置并且恢复原图像，而真正的图像特征信息作为Hash函数的变量，由Hash函数的值产生一个全局数字签名，并应用PKI组成一个完整的水印认证框架。 本文所提到的水印算法及其试验都是在Matlab下进行。所有的试验结果表明，本文所提出的基于小波域的静态图像数字水印技术具有较好的实用性。
林青[2]2009年在《数字水印技术及其在电子商务安全中的应用研究》文中认为随着数字通信技术、计算机网络技术和多媒体技术的迅速发展,电子商务得到了迅猛发展,交易量成指数增长。然而,新的技术和服务必然会带来一些新的问题,特别是电子商务中的信息安全方面问题。单纯依靠传统的信息安全技术,如加密、认证和访问控制技术,已经不够可靠了。为了解决这一难题,近年国际上提出了一种全新的信息安全领域技术,即数字水印技术。本文主要研究数字水印技术并将其应用在电子商务安全中,主要内容有:1.详细研究了鲁棒性数字水印,借鉴信噪比概念和小波变换技术,实现了一个鲁棒性数字水印算法。2.详细研究了脆弱性数字水印,介绍了一个在小波域嵌入脆弱水印的算法,其中利用差错控制原理来提高水印对篡改的敏感性。3.研究了鲁棒性数字水印在电子商务安全中的应用。鲁棒性数字水印可用于产品的版权保护,给出了实现版权保护的原理框架图。4.研究了脆弱性数字水印在电子商务交易中的应用。脆弱性数字水印可用于商品的完整性检测,给出了实现完整性认证的原理框架图。
陆佰林[3]2007年在《基于小波变换的音频数字水印研究》文中研究指明数字水印技术是解决数字产品知识产权问题的一种重要手段,是信息隐藏研究领域的一个重要分支,其基本思想是在不影响原作品的使用价值的情况下,在数字多媒体产品中嵌入秘密信息,以便保护数字产品的版权,证明产品的真实可靠性或者提供产品的一些附加信息。随着mp3等音频压缩标准的广泛应用,对音频数字产品的版权保护显得越来越重要,音频数字水印也必将成为热点研究课题之一。本文主要针对基于小波变换的音频数字水印技术进行研究。文中首先阐述了数字水印技术的基本原理、研究现状以及一些音频水印的典型算法,然后重点研究了几种小波变换域的数字音频水印算法,提出了一种基于自适应量化的音频鲁棒水印和一种音频公开脆弱水印,最后结合两种不同水印,设计了一种在音频小波变换域的不同位置同时嵌入两个不同作用的双水印算法。本文算法中水印信号皆采用直观的二值图像印章,并把公钥加密理论、图像的混沌加密等技术应用到音频数字水印中。仿真实验表明,本文的水印算法具有很好的鲁棒性、脆弱性和不可感知性,并且实现了水印的盲提取。
舒南飞[4]2010年在《抗打印扫描数字水印算法设计与研究》文中研究指明随着网络的快速发展和多媒体数字作品的广泛使用,数字作品易于传播、分发和高质量复制等特点,使得获取数字作品的高质量拷贝越发的容易。致力于数字作品版权保护的数字水印技术作为一种数字权益保护的强有力手段的同时,也迎来了不断的挑战。能够抵抗打印扫描的数字水印算法,应用于打印扫描环境中,将能用于解决印刷作品的版权保护问题。本文主要研究了数字图像作为原始作品,在经历打印过程后,如何对其印刷作品进行版权保护的问题。设计能够抵抗打印和扫描的数字水印算法,在数字作品印刷前进行嵌入水印信息,通过扫描其打印后的印刷作品,从中提取水印信息,可以实现数字作品在印刷过程中的权益保护。本文在介绍了数字水印研究的相关基础知识后,给出了本文研究的理论意义和实际价值。在分析了数字图像在打印和扫描过程中经历的非线性失真和几何失真的主要攻击后,以寻找图像打印扫描前后不变的数字特征为指导思想实现水印信息的嵌入。通过分析图像分块DCT域系数在打印扫描前后的变化,得到了图像分块DCT系数的正负号关系的不变量。基于这个不变的数字特征,本文提出了种基于图像DCT域的鲁棒性水印和脆弱性水印共存的双水印算法。该双水印算法中的鲁棒性水印是通过修改同类DCT域系数的正负系数数量的差值关系实现信息的嵌入。实验证实,该鲁棒性水印具有较强的抵抗打印扫描攻击的性能。双水印算法中脆弱性水印的嵌入,丰富了该水印算法的职能,使其可以用于对鲁棒性要求较高和需要确定篡改定位的数字图像的网络传播中。基于数字图像在打印扫描后其语义信息不变的事实,通过在其D岍域的低频部分中提取该特征的数字表示,消弱了打印扫描过程中几何攻击对数字图像的影响。针对该不变的数字特征,提出了一种基于图像特征的抗打印扫描数字水印方案,通过对图像的DWT域低频系数进行分块聚类,再根据相邻块的类别差异,获得能够表示图像特征的极性表。对于待嵌入的水印信息,将其置乱后与图像的极性表异或得到密钥图像,实现水印信息的嵌入。嵌入过程中水印：的置乱参数和密钥图像等秘密参数决定了该水印方案的安全性。实验结果表明,在保证一定嵌入量,已知嵌入过程的秘密参数的情况下,嵌入的水印能够准确提取,且方案性能在安全性方面上优于相似方案,能够实现对印刷作品的版权保护。就鲁棒性数字水印算法整体性能的提升,本文给出了数字水印算法的鲁棒性、不可感知性和水印容量叁者之间性能最优化的解决思路,在满足一定的不可感知性和水印容量要求的条件下,使数字水印具有更强的鲁棒性。最后,在总结本文的主要解决问题和取得成果后,整理了抗打印扫描数字水印研究中存在问题,并对其今后研究的方向和应用前景进行了展望。
金宋友[5]2008年在《基于DWT-SVD数字水印算法》文中研究指明基于计算机网络的信息交换为多媒体数字作品的使用、传播提供了便利的途径,然而由于数字作品极易被非法复制和篡改,使得数字作品的信息安全保护和版权保护成为迫切需要解决的实际问题。数字水印技术利用数字作品中普遍存在的冗余数据与随机性,向数字作品中加入不易察觉但可以判定区分的秘密信息—水印,从而保护数字作品版权或完整性。数字水印技术己经成为解决数字信息安全问题,得到广泛的研究和应用。本文对数字水印的基本理论和国内外关于数字水印的研究现状进行了简要的介绍。在研究图像小波分解的原理、特点及其在数字水印领域中的应用和奇异值分解理论的基础上提出了一种全新的基于奇异值分解和离散小波变换的数字水印算法。该算法首先将灰度图像进行小波变换处理后并依照人类视觉模型提取相应的小波系数值组成矩阵。其次该算法通过奇异值分解的方法提取矩阵的奇异值。最后将该奇异值和伪随机序列一起生成水印信息并置入矩阵中形成水印图像。该算法通过提取图像本质特性与随机序列共同产生水印信息,避免了水印产生的一致性,有利于防止和谋攻击。另外在图像小波变换后提取相应的小波系数值有利于水印在保持高不可见性的前提下,具有较高的抗压缩性能。实验结果表明,用本算法产生的数字水印能保证数字图像的高不可见性,并且对压缩攻击具有很好的鲁棒性。同时实验也发现该算法对恶意攻击,如中值滤波攻击具有较强的敏感性,是一种较为理想的半脆弱性水印算法。
周关[6]2006年在《半脆弱性数字水印的研究与应用》文中提出近年来,脆弱性水印技术随着多媒体信息认证业务的发展而逐渐成为研究热点之一。各种方案层出不穷,但众多现有方案在面对实际需求时,却往往无法达到预期的认证效果。本文从图像认证的角度,分析脆弱性水印的主要理论和方法、现有方案以及技术路线的优缺点,并结合DCT压缩标准和人类视觉系统特性,设计一套有效的半脆弱性水印系统。 针对半脆弱性水印的基本特征,如不可感知性,安全性,一定的鲁棒性,以及其能够可靠地检测篡改,并根据具体场合不同具有不同鲁棒性的特点,本文重点研究了半脆弱性数字水印的基本思想、水印信息的预处理、水印的嵌入、水印的提取与验证等问题,设计并实现了一个能够在PC机上高效运行的半脆弱性数字水印系统。 本课题完成了如下的工作内容:对数字水印的原理进行分析,根据半脆弱性水印的特征对其进行了深入研究;提出了一个水印嵌入方案,基于常用的JEPG压缩标准中使用的离散余弦变换和人眼视觉系统的特征,通过友好的图形界面完成了水印信息的DCT域中频系数嵌入,嵌入水印后的图像和宿主图像相关质量较高;设计的脆弱水印具备一定的抗压缩攻击的能力,特别是抗JPEG压缩,满足了认证技术的实际要求;对图像信息的裁剪和替换有着较好的篡改提示功能,较好的实现了图像的安全认证。 本系统的成功研制,可有效地实现通过各种信道传输后的图像的信息完整性验证,由于本系统设计的嵌入方案对JPEG压缩具有较强的抵抗能力,从而使得需要进行压缩处理的图像产品的安全认证成为可能,因此大大提高了脆弱性水印的实用性。
唐佳器[7]2014年在《基于混沌加密的数字音频水印算法研究与实现》文中研究表明随着当今网络技术的飞速发展以及多媒体技术的日趋成熟,大量数字化音像产品在以Internet为代表的开放性网络中传输,使得数字化产品的盗版问题日益突出。如何在网络环境下有效保护这些数字化产品的版权问题变得越来越迫切,数字水印技术在这样的一个背景下应运而生。它通过向数字产品中隐藏一些秘密信息,以此来达到保护数据的安全性目的。目前国内外对音频水印的研究广泛,但是在加密上存在一些薄弱环节。近年来混沌系统以它特有的内在随机性,初值敏感性,不可预见性等巨大优势成为当今密码学等方面的研究热点。本论文在引入混沌理论的基础上,对水印嵌入及检测问题进行了新的研究与探索。本文以二值图像为数字水印信息,以改进提高嵌入后音频鲁棒性与透明性为出发点,设计了一种基于小波域变换与DCT域变换结合的水印处理方法。将水印信息嵌入到小波变换后近似分量下的DCT变换的直流分量中,与传统的单域算法相比有着更好的鲁棒性。同时对于传统的混合域算法在透明性和鲁棒性之间无法达到平衡的弱点,提出并实现了一种基于变换域结合的零水印处理方法。利用直流系数的正负性不易改变的特点,根据系数正负性构造一个“零水印”,使算法具有高透明性和强鲁棒性,让两者达到一个合理的平衡。最后,分别对两个算法进行了安全性、透明性和鲁棒性等特性评估。对嵌入水印后的音频进行攻击测试,分别进行了添加高斯噪声、重采样、低通滤波、去噪、重量化、有损压缩等测试。结果表明这两种算法与原始算法相比都有着更好的鲁棒性与透明性,并且可以实现盲提取,更加符合实际应用,能有效地保护网络环境下的数字音频的安全。
潘良刚[8]2008年在《基于人类视觉系统的小波域自适应图像水印算法研究》文中进行了进一步梳理安全问题是当前网络多媒体应用中比较突出的问题,目前用于解决该问题的技术很多,其中的数字水印技术,尤其图像数字水印技术,以在版权保护方面的独特优势而引起人们的普遍重视,成为当前研究的热点。它将数字、序列号、文字、图像标志等版权信息嵌入到多媒体数据中,用来跟踪多媒体数据的发布和使用。数字水印的特殊应用要求嵌入的水印信息不仅具有不可见性,并且针对不同的应用要求水印应该具有抵抗诸如JPEG压缩、图像增强处理、几何变形等各种攻击的鲁棒性。人是评价图像的主体,因此人类视觉系统(Human Visual System,HVS)理论对图像数字水印技术显得非常重要。充分利用HVS的视觉掩蔽特性,有助于设计出感知性能良好的数字水印算法。小波分析是目前国际上广泛应用的分析工具,具有良好的时频分析特性,并且已经被广泛地应用于图像处理的各个领域。小波变换的低复杂度、空间-频率局部化等特性,为提高水印算法的性能提供了条件。此外,由于小波变换的多分辨率分析特性与HVS特性的一致性,这对于根据HVS选择适当的水印嵌入位置和嵌入强度提供了很大的帮助。首先,本文分析了数字水印的研究意义、国内外研究现状、主要应用领域和发展趋势。并从起源、基本原理、基本特征、分类、通用模型、性能评估指标和经典算法等几方面对数字水印进行了概述。其次,简要介绍了小波变换的定义、小波变换的性质、二维图像小波分解、及小波理论在数字水印中的应用。再次,介绍了HVS的基本结构和特征,概述了现有的恰可察觉差异(JustNoticeable Difference,JND)模型,并根据水印嵌入对象不同对其进行了分类;随后,分析了现有JND模型的特点和存在的问题,定义了新的基于小波域的亮度掩蔽函数和纹理特征函数,确定了它们各自的权重,提出了新的JND模型。最后,根据新的JND模型,本文提出了两种基于小波变换的自适应数字图像水印算法。第一种算法是基于小波系数的自适应数字水印算法。该算法用有意义的二值图像水印来替代随机序列,先将水印通过Arnold置乱加密后再全部嵌入到垂直子带系数中。该算法利用了本文提出的新JND模型对水印嵌入强度做自适应调节以增强水印的鲁棒性和保证水印的不可见性。第二种算法是基于小波系数块的自适应双重水印算法。该算法在利用小波变换将原始载体图像分解成四个小波频带后,将一个有意义图像水印和一个伪随机序列(本文分别称为识别水印和确认水印)通过不同的方式嵌入到不同的频带中。为增强算法的安全性和不可见性,先对识别水印进行Arnold置乱,再利用本文提出的新JND模型计算每一个小波系数块的JND估计值后,将其嵌入小波系数的垂直子带系数中。确认水印是通过识别水印与伪随机序列运算后得到的,它被分散地嵌入在小波变换的低频系数中。在水印的提取与检测阶段,本文应用了统计学假设原理,分别实现了对识别水印的盲提取和确认水印的盲检测。算法中很多参数和种子可以作为密钥,不知道密钥的人无法正确地恢复数字水印。实验结果表明了该算法具有较好的不可见性、鲁棒性和安全性。
刘畅[9]2006年在《基于小波的数字图像水印技术研究》文中指出计算机网络和通信技术的迅猛发展,使得数字信息的产生、复制、传播更为容易。在这个背景下,如何防止具有版权的数字数据在未经允许的情况下,被非法的使用或是传播,这就提出了新的研究的课题:就是如何运用现有的理论和技术,更好的解决数字产品所有者的合法权益的保护问题。数字水印技术就是在这样的背景下诞生的,随着研究工作的不断深入,其理论体系日趋完善,应用领域也不断扩大。因此,对数字水印的研究不但有其重要的理论意义,更有着十分重要的实用的意义。本文就数字水印技术做了以下的工作。首先,对数字水印的概念、框架、算法做一个简要的介绍;其次,主要叙述了数字图像水印的特性、嵌入和提取的算法、常见的攻击;然后,简单回顾一下算法的核心理论小波理论。最后,重点提出了两种新颖的基于小波的数字图像水印的算法。一是适用于数字图像版权保护的鲁棒性水印算法。这种方法向宿主图像嵌入的信息是一幅数字图像,先将这个水印图像分割为两部分,一部分水印图像被嵌入宿主图像的小波域上,另一部分水印图像直接嵌入宿主图像的空域中。在提取水印的过程中,分两个步骤得到水印图像的两个部分,再将这两个部分合并在一起得到有意义的水印图像。对于大部分主要的攻击,这种方法表现出了良好的性质。该水印方法具有小波域上嵌入水印的鲁棒性的同时增加了嵌入图像的信息容量,是一个很好的向宿主图像中嵌入大量水印的策略。二是适用于图像认证的半脆弱水印算法。该算法通过在小波包上的奇异值分解中采用一个简单的量化索引调制(QIM)处理来进行图像认证。在原始图像的小波包子带的奇异值块中嵌入信息。为了提高嵌入水印后的图像的保真度和视觉质量并增强水印的安全性,我们建立了一个基于子带块统计的自适应的量化参数模型。该方法对于JPEG压缩具有很好的鲁棒性,同时对于恶意的一些操作如滤波、加随机噪声等攻击非常敏感,具有半易损水印的特点。水印的提取过程是盲检测的过程,在不需要原始图像的情况下只需要量化参数就能够进行检测。
魏玲[10]2008年在《基于小波变换的图像数字水印算法研究》文中研究指明随着计算机技术和网络技术的迅速发展,数字多媒体信息在更容易获得的同时,也更容易遭受非法复制、伪造、篡改、侵权等攻击,而传统的基于密码学的安全措施对这些攻击显得力不从心,出于对数字产品本身及其原有者利益的保护,人们提出了数字水印技术。数字水印是将具有特定意义的标记(水印),按照某种给定算法嵌入到多媒体产品中,以实现对该产品的保护和认证,同时不影响该产品的使用质量。它一般具备叁个基本特征,即不可见性、鲁棒性及安全性。一般而言,数字水印算法按嵌入域可分为空间域方法和变换域方法。空间域方法比较简单,但这类方法对于极小的改动都很脆弱。在许多情况下,即使由于有损压缩的很小变化也可能使整个隐藏信息丢失。变换域方法是在宿主图像的重要区域嵌入水印,因而比空间域方法能够更好地抵抗压缩、剪切、缩放、滤波等攻击。事实上,这类算法不仅能更好地抵抗各种信号处理操作,而且还能保持对人类感观系统的不可感知性。目前主要有叁种变换域方法:离散傅立叶变换(DFT)、离散余弦变换(DCT)、离散小波变换(DWT)。本文主要讨论小波域的数字水印算法,所做工作及创新表现在以下五个方面:首先对数字水印技术的研究背景、发展现状及算法现状作了综合性介绍,并对数字水印的基本概念特征、通用模型、分类、主要应用领域、典型算法、水印攻击分析以及系统评测等方面进行了总结和探讨。其次阐述了小波分析理论基础,图像置乱技术及其应用。根据小波变换前后总能量不变这一特点,通过计算与分析得出能量分布规律,同时也可以看到小波变换后各级子图针对各种攻击所受影响程度是不同的。对小波域数字水印算法作了细致的研究。阐述了小波域的数字水印嵌入方法首先应该解决的叁个关键技术:小波的选取、小波系数的选择以及如何充分利用人类视觉特性来平衡水印的鲁棒性和不可见性,同时对水印的嵌入位置的选择作了深入的分析,主要涉及低频和高频子带。提出一种基于DWT的数字水印算法,通过比较的方法实现水印信息的嵌入,并实现了水印的盲提取,仿真实验证明该算法的鲁棒性较好。提出了采用具有特殊意义的二值图像作为水印信息。本文将选用标志为“山东师范大学”的二值图像作为嵌入水印。在嵌入水印之前,对水印进行了预处理,将原始图像置乱成为杂乱信息,从而加强了水印信息的安全性及不可见性。与传统的使用伪随机序列的数字水印相比,有意义的数字水印将更具有可读性、实用性和直观性。最后借鉴已有的研究成果,提出一种基于小波变换的自参照图像数字水印算法,算法没有按照传统的方案选择在低频、中频或者高频嵌入水印,而是在小波域中通过对小波系数的修改得到原始图像的自参照图像,然后通过计算原始图像与参照图像的差值得到水印的嵌入位置。这不仅保证了水印的不可见性,同时也极大的增强了水印的鲁棒性。通过大量的仿真实验,证明本文算法在保证水印不可见性的同时,对常见的图像处理,如JPEG压缩、噪声、剪切、缩放以及滤波等,均具有较好的鲁棒性。最后,对本文的工作进行了总结,并对数字水印的发展方向作了展望。
参考文献：
[1]. 基于小波变换的鲁棒性与脆弱性数字水印算法的研究与实现[D]. 郭越. 上海海事大学. 2004
[2]. 数字水印技术及其在电子商务安全中的应用研究[D]. 林青. 电子科技大学. 2009
[3]. 基于小波变换的音频数字水印研究[D]. 陆佰林. 苏州大学. 2007
[4]. 抗打印扫描数字水印算法设计与研究[D]. 舒南飞. 北京邮电大学. 2010
[5]. 基于DWT-SVD数字水印算法[D]. 金宋友. 北京师范大学. 2008
[6]. 半脆弱性数字水印的研究与应用[D]. 周关. 武汉理工大学. 2006
[7]. 基于混沌加密的数字音频水印算法研究与实现[D]. 唐佳器. 东北大学. 2014
[8]. 基于人类视觉系统的小波域自适应图像水印算法研究[D]. 潘良刚. 华中师范大学. 2008
[9]. 基于小波的数字图像水印技术研究[D]. 刘畅. 西安电子科技大学. 2006
[10]. 基于小波变换的图像数字水印算法研究[D]. 魏玲. 山东师范大学. 2008
标签：计算机软件及计算机应用论文; 数字水印论文; 小波变换论文; 鲁棒性论文; 特征提取论文; 算法论文; 数字图像论文;