汪爱莲[1]2007年在《基于倒谱分析和小波变换的数字音频水印算法研究》文中认为本文以直观二值图像作为水印信息,在分析数字音频水印技术特点和需求的基础上,从提高数字水印的不可察觉性和鲁棒性出发,结合倒谱变换和小波变换的特性,对已有算法进行改进,提出两种用于版权保护的频域数字音频盲水印算法。其一,针对基于倒谱域统计均值的数字音频水印算法在透明性和健壮性方面的不足进行了改进。在水印嵌入前的预处理中,使用混沌序列加密和重复编码(一种简单的纠错编码)的方法来提高水印信息的安全性和数字水印的鲁棒性。本文中采用5倍重复码对水印信息进行纠错。其二,为提高数字音频盲水印算法的鲁棒性,在引入重复码的基于倒谱域统计均值的数字音频盲水印算法的基础上,讨论采用离散小波变换和复倒谱变换相结合的二次变换来取代只使用复倒谱变换方法的可行性。小波变换具有多分辨率特性,复倒谱变换具有解相关的能力和倒谱系数均值大多趋于零等优点,本文把两者的优点结合起来,用离散小波变换得到的低频分量做复倒谱变换得到其倒谱系数用于嵌入数字水印信息的方法来提高数字水印算法的性能。本文对上述两种算法均进行大量不可感知性和鲁棒性实验。实验结果表明,两种音频盲水印算法都具有良好的不可察觉性和鲁棒性,重复编码的引入在总体上增强了算法对噪声污染、低通滤波等常见信号攻击的抵抗能力。
唐沛钦[2]2017年在《基于压缩感知的数字图像水印技术》文中研究指明伴随着通信网络技术的提升,数字媒体的应用变得愈加广泛。音频、数字图像及视频的出现给人与人之间的交流提供了许多方便,也极大地丰富了人们的生活。然而,数字媒体技术在提供便利的同时,也附带着大量信息安全问题,如信息恶意修改、攻击及版权盗窃等。为有效避免数字媒体信息可能面对的安全性问题,研究者们提出了数字水印技术,并取得了一定成果。本文以数字图像水印技术作为研究目标,重点研究稀疏表示理论、压缩感知技术与数字水印技术相结合的盲水印算法。主要内容及研究成果如下:(1)简要介绍了数字图像水印的研究背景、研究意义、发展现状,并对目前常见的数字水印技术做出对比和归类。分析了压缩感知理论在应用于数字图像水印时存在的优势及特点,为图像水印系统的设计提供参考依据。在此基础上,提出有待进一步研究的问题,并对论文主要内容及章节安排进行介绍。(2)针对稀疏表示理论应用于图像水印技术时出现算法不稳定、水印提取易出错等问题,本文在匹配追踪算法(MP)的基础上提出了基于最小灰度值匹配追踪算法(MGV-MP)。MGV-MP算法能保证载体图像在经过有限次迭代运算后被完全分解,避免了水印的嵌入和提取过程出现先水印信息溢出或被抹除的情况,为稀疏表示理论的应用提供有力支撑。(3)针对现有彩色图像水印存在算法单一、性能不稳定等问题,本文尝试将稀疏表示理论引入到图像水印技中。算法首先采用K-SVD及学习优化算法得到一种适用于数字水印技术的二值冗余字典,再利用二值冗余字典和基于最小灰度值匹配追踪算法,对载体图像绿、蓝两通道进行稀疏分解,最后通过修改稀疏系数来实现水印信息的嵌入。仿真结果表明,所提算法性能优越,满足水印应用的基本需求,具有较好的实用价值。(4)针对传统数字图像分块水印算法水印不可见性不足、鲁棒性差等缺点,提出了一种基于边缘检测和压缩感知理论的图像分块水印算法。首先通过边缘检测和分块策略将载体图像分割成不重迭的图像块,然后从中选出适合于隐藏水印信息的目标图像块,最后利用奇异值分解(SVD)和压缩感知变换在目标图像块中嵌入水印,并对水印信息进行加密。实验结果表明,本文算法在不可见性及鲁棒性方面表现优异,同时算法实现简单,安全性高。
吴琳[3]2017年在《基于喷泉码及扩频技术的数字水印的研究》文中指出随着信息数字化技术的高速发展,对多媒体数字信息的破坏和非授权复制等操作变得更加容易,数字图像作为互联网中广泛使用的信息载体,其安全性和版权保护问题亟待解决。数字图像水印技术是解决该问题的重要方法。基于水印系统的鲁棒性、不可见性与水印嵌入量叁个重要性能指标与通信系统的有效性及可靠性的一致性,将信道编码和扩频技术应用到数字水印技术中能够有效提高其性能。针对水印系统采用传统信道编码时编译码复杂度高以及对变化信道的适应性较差的问题,将喷泉码和CDMA扩频技术应用到水印系统中,主要研究内容如下:1、阐述了数字水印系统的基本理论,涉及发展、概念、系统框架、攻击类型和算法评价体系。介绍了水印生成、嵌入及检测技术中的典型算法,对扩频技术应用于水印系统的理论基础、扩频码的选择以及扩频水印的生成方法进行了详细分析。2、研究了一种能够实际使用的喷泉码—LT码的编译码原理及其度分布对译码性能的影响。首先概述了喷泉码的定义及编译码原理;仿真研究了LT码采用几种经典度分布和开关度分布的译码性能;然后详细分析了为减小译码冗余,利用逐渐减小的可译集函数设计出DRS度分布的方法;针对LT码采用以上几种度分布时在译码初期译码率低的问题,在DRS度分布的基础上,提出了一种改进的开关度分布,并对其译码性能进行了仿真和结果分析。3、为进一步提高基于信道编码和扩频技术的水印系统的水印嵌入量和鲁棒性,提出了基于LT码和CDMA扩频的数字图像水印盲算法。该算法使用LT码对原始水印信息预编码,再经CDMA扩频产生待嵌入水印信息,嵌入到载体图像的分块DCT变换域。仿真研究了不同度分布下的LT码对水印系统鲁棒性的影响;并比较了该算法与双伪随机序列扩频算法和LDPC码编码算法在常见攻击下的鲁棒性。仿真结果表明,所提算法具有很好的不可见性和更好的鲁棒性,并且在水印嵌入量较大时也有很好的鲁棒性,验证了该算法的有效性。
谢君[4]2008年在《基于标点符号的中文文本数字水印的设计与研究》文中研究说明随着因特网的迅猛发展和多媒体技术的广泛应用,越来越多的数字作品通过网路的形式传输、发表,使得这些作品的版权保护技术显得尤为重要。数字水印是一种有效的数字产品版权保护技术。对数字水印的研究目前主要集中在以图像、声音等载体来进行信息的隐藏,以文本为载体的水印技术方面的研究成果较少。而事实上,人们的很多创意都以文本的方式储存和传输,文本作为信息传递的一种手段,其应用大大地超过了图像、视频和音频的范围。同时随着高性能打印机和扫描仪的不断出现,对于印刷出版物的制假、造假、盗版等行为日益猖獗,而传统的印刷品防伪技术又存在着高成本、技术复杂、应用面窄等缺点,假冒伪劣产品严重侵害了图书出版作者的利益。与其他印刷品防伪技术相比,将数字水印技术应用于图书等印刷出版物防伪方面成本低、实现简单,是一项对传统印刷品防伪技术的发展和改进。本文针对传统文本水印方法存在的不足和中文汉字本身的复杂度,提出了一种新的基于文本中的标点符号的水印算法。该方法基于对中文文档中的标点符号的分析和比较,在不影响文本字体格式和内容的情况下,利用人类视觉过程对标点符号的形状不敏感、阅读文章时不会把视线过多地停留在标点符号上的特点,将相关的版权信息嵌入到文本之中,并利用密码学中的多表代换方式和信息处理中的纠错编码,对水印信息进行预处理,实现了对水印信息的加密和保护。为了说明本文所提出方法的可行性,本文选取了以Windows XP操作系统为工作平台,基于Visual C++/MFC和MATLAB7.0环境对文本数字水印算法做了仿真实验。结果表明,本文所提出的文本水印的研究成果突破了现有的水印方法,尤其是对中文文本嵌入水印的难题进行了有益的尝试,对于图书等印刷品领域的版权保护的研究和发展有着重要意义。
高琳[5]2014年在《医学图像数字水印技术研究》文中研究说明数字医学图像的应用随着计算机技术在医学领域的推广占据了诊断过程中的重要地位。由此引发的版权和篡改问题也日益引发关注。数字水印技术能够为医学图像的版权保护和篡改检测提供有力的技术支持,是确定图像版权归属以及检测图像是否遭遇过篡改的一种重要技术手段。本文对医学图像的版权保护和篡改检测技术进行了研究,具体工作如下：1.基于数字水印的医学图像版权保护技术首先,本文提出了一种基于整数DCT变换和能量选择的可逆水印算法。针对医学图像数字水印算法对于图像视觉质量的较高要求,算法引入了可逆嵌入策略,保证在提取出水印信息后,载体图像可还原至未嵌入水印时的原始状态。此外,算法通过使用基于图像块能量的块选择策略,充分利用了医学图像存在明显ROI和RONI分区的特点,优化了嵌入水印后的图像质量。实验证明该算法具有良好的视觉质量和嵌入效率,能够满足医学图像版权保护的要求。其次,为解决频域嵌入算法嵌入容量较小的缺陷,本文提出了一种基于冗余小波变换和子采样方法的大容量频域水印算法。该算法在实现可逆嵌入的同时,提高了频域算法的嵌入容量。与基于小波变换的同类算法相比,该算法具有更大的嵌入容量。同时,在频域嵌入水印具有更高的安全性。2.基于数字水印的医学图像篡改检测技术针对医学图像数字水印可能遭遇到的攻击,本文提出了两种医学图像攻击的篡改检测与恢复算法。首先,针对几何攻击,本文提出了一种基于冗余小波和奇异值分解的鲁棒水印算法。该算法引入的冗余小波变换具有良好的视觉掩蔽特性,能够保证嵌入水印信息后的图像视觉质量满足医学图像对于视觉质量的要求。此外,冗余小波的平移不变性为该算法抵抗缩放攻击提供了支持。奇异值分解则对旋转攻击具有鲁棒性,保证了嵌入的水印信息在在图像遭受旋转攻击后能够正确提取。为最大限度的恢复遭受攻击的图像,该算法引入了基于SURF特征和随机抽样一致算法的旋转校正算法。该校正算法充分利用了水印算法的旋转鲁棒性,同时具有较好的校正效率,能够用较少的特征点准确估计出攻击参数。实验证明该算法能够保证水印信息具有几何鲁棒性,并能在最大限度的恢复受攻击图像的同时,准确的估计出攻击者使用的参数。其次,针对医学图像可能遭遇的小范围篡改攻击,本文提出了一种基于LSB嵌入和线性混沌函数的篡改检测与恢复算法。由于医学图像对视觉质量的较高要求,大范围的篡改攻击容易被识别出并使得图像失去诊断价值,利用这一特性,本算法通过在图像像素值的LSB位平面中嵌入校验模板和恢复信息,实现了像素级精度的篡改检测。该算法在满足医学图像对于视觉质量要求的同时,引入了线性混沌函数作为校验模板和加密模板的生成器,保证了嵌入信息的安全性和鲁棒性。实验结果证明,该算法对于小范围篡改攻击具有良好的鲁棒性,检测精度和恢复效果。同时,与同类算法相比,本算法的附加信息量大小为固定值,能够较好的满足医学图像的篡改检测与恢复要求。
魏玲[6]2008年在《基于小波变换的图像数字水印算法研究》文中认为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。
刘瑞文[7]2016年在《数字水印技术在“二调”遥感影像数据共享中的应用研究》文中研究表明为了响应国家的政策要求,为了更好地管理与应用获取的“二调”成果数据。相关部门提出要开发“新疆以二次土地调查成果数据为核心的国土资源综合数据分布式存储管理与共享系统”。本论文涉及到的就是该系统中遥感影像数据共享的部分。在以Internet为代表的全球信息化迅猛发展的今天,信息传输变得方便快捷。数据安全问题也日益凸显。数据要共享就必须做到安全共享,数字水印技术是实现影像安全共享的新兴技术。遥感影像是基础地理空间数据的重要来源之一。随着遥感技术的速猛发展其应用领域也日益广泛,其使用价值也日益受到人们的重视。但是遥感影像所面临的数据安全问题也日益严重,所以对遥感影像的安全保护刻不容缓。将数字水印技术应用到遥感影像得安全保护是近些年里的一个研究热点,图像数字水印技术的研究已经有了一些成果。但是遥感影像不同于一般的图像,它数据量庞大,纹理复杂不仅是图像还是隐含大量信息的数据。这就要求基于遥感影像的数字水印技术应充分考虑影像自身的特点和应用需求。其技术原理是:在遥感影像中嵌入标识版权信息的水印信号,水印信息和影像信息整合在一起,当产生版权纠纷时,可提取出水印信息来确定版权归属。基于LSB数字水印算法,设计了抗裁剪的遥感影像数字水印算法,本论文的研究的内容和成果包括:(1)将水印的嵌入位置有最低位嵌入改为次低位嵌入,这样可以同时保证水印算法不可察觉性和遥感影像的数据精度要求;(2)嵌入的水印信息本身和添加过程都借助异或运算,并且在添加水印信息的同时添加哨兵位,有效提高了水印算法的鲁棒性和工作效率;(3)为了提高算法的抗裁剪攻击的鲁棒性,将载体影像进行分块,再在每块子图像中嵌入水印信息;(4)通过设计的水印系统进行实验,,验证了此水印算法在主观与客观方面都具有良好的不可感知性、对裁剪攻击具有较强的鲁棒性够很好地满足遥感数据的精度要求和算法的高效性要求。
刘豪[8]2006年在《基于字体颜色的云模型文本数字水印算法设计与实现》文中研究表明文本数字水印的研究是一个涉及密码学、中文信息处理、图像处理、图形学、视觉科学、通信、信息安全等学科的交叉研究方向,目前在理论上是很新的一个研究方向。当前的文本数字水印算法普遍存在水印容量小、鲁棒性较差的缺陷。因此,必须对新的鲁棒性水印方法进行研究。本文研究了一种基于字体颜色的水印嵌入方法,弥补了水印容量不足的缺点,使受保护的文本可以嵌入更多的水印信息。该方法根据人眼对颜色的不同敏感度特性,利用了文本字符字体颜色中存在大量的冗余空间。轻微改变较不敏感的颜色分量,人眼是不能区别变化的。该方法具有很好的隐蔽性,水印的容量很大。本文将基于字体颜色的水印嵌入方法与云模型理论进行了结合,通过在文本中嵌入水印云滴的方式,实现文本的版权保护。云模型是在传统模糊数学和概率统计的基础上提出的定性定量互换模型。在云模型中,表征定性概念的云滴数目可以是不定的,而需要版权保护的文本字符数目往往也是不定的,嵌入的云滴代表了云的某种定性概念。使用基于VC和Matlab平台编制的软件对算法进行了实验,重点针对鲁棒性、隐蔽性和水印容量指标,进行了大量的水印嵌入、提取和攻击实验,验证了本文的数字水印方法具有较好的隐蔽性、鲁棒性以及较大的容量性能。使用VC平台对水印系统进行了设计和实现,解决了编程实现过程中使用的关键问题。本文的研究成果解决了现有文本数字水印算法中容量不足、鲁棒性较差的难题,适合对任意大小的文本进行版权保护,对数字水印技术的理论发展和实际应用具有一定的意义。
张谦[9]2005年在《叁维网格数字水印技术研究及其在数字博物馆中的应用》文中研究表明数字水印技术作为信息隐藏技术的一种重要应用,已经成为当前数字信息安全领域的一个热点问题。目前的数字水印技术主要是针对二维静止图像、音频流和视频流,而在叁维网格方面的水印研究相对较少。针对数字博物馆中的多媒体信息版权保护和安全问题,本文在叁维网格数字水印技术的研究工作有: 1.提出了一种利用网格模型顶点拓扑结构的水印算法。顶点拓扑结构是指顶点的前后顺序关系,而顶点的顺序对模型的整体结构没有什么影响,通过改变顶点顺序达到嵌入水印的目的。利用拓扑结构的冗余性质就可以构造出“脆弱”水印和“无损”水印。 2.对常见的利用顶点坐标加水印的空域算法进行了分析,提出了将水印信息嵌入到最能反映网格模型特征的关键点坐标的水印算法。首先用渐进式网格简化算法(PM)对模型简化得到包括关键点在内的简化模型,然后在简化后的模型顶点上嵌入水印,最后采用点恢复操作得到嵌入水印后的网格模型。 3.提出了一种利用球面参数化法的频域水印算法。本文采用了球面参数化法对叁维网格进行球面参数化,再对参数化后的球面做球面调和分析,最后在球面调和分析系数上加入水印,通过逆操作得到带有水印信息的网格模型。 4.利用叁维网格水印健壮性评估的几个衡量标准,测评了所提出的叁种叁维网格数字水印算法的适用范围和效能。 5.根据本文提出的算法,实现了一个可用于数字博物馆的叁维数字水印系统,实现了多种叁维网格数字水印算法。该系统功能完备,并在嵌入量、鲁棒性和不易察觉性之间取得了平衡。
叶青[10]2008年在《视频数字水印技术在版权保护中的研究及应用》文中进行了进一步梳理本文研究了视频数字水印技术及其应用问题。论述了数字水印技术当前的研究现状,分析了视频数字水印技术与视频压缩算法的基本原理、特征。研究了视频数字水印的算法要求和当今的典型算法,以及MPEG-4视频水印技术在数字版权保护等领域的应用。研究MPEG-4运动图像压缩编码技术的相关内容,讨论了MPEG-4标准对视频水印技术带来的新的技术要求。首先,通过对现有视频水印的经典算法进行分析比较后,研究并实现一种基于DCT域DC分量的数字水印技术,吸取其将亮度分量进行8×8的像素分块,再细分为4个4×4的像素小块技术,设计一种基于DCT域的视频水印技术方案,并通过MATLAB进行仿真实验。该方案通过将水印信息嵌入到视频对象的Ⅰ帧亮度DCT直流DC系数中,结合最低有效位算法(LSB)的原理,将水印信息嵌入到DC系数的最低位,使水印嵌入计算复杂度降低,也在很大程度上满足视频水印实时性要求。仿真实验结果表明嵌入水印信息的视频图像在受到各种常见的攻击(高斯噪声、椒盐噪声、锐化攻击、剪切)后,仍能够提取出水印信息,并且在视觉上能很好的分辨。应用新的分块方式后,能够在视觉不可见性方面有一定的改善。仿真实验结果表明该方案有很好的鲁棒性。其次,在研究经典的基于视频编码标准的压缩域水印方案后,吸取其同步模板嵌入技术和漂移补偿技术,研究并实现一种MPEG-4压缩域的视频水印方案。水印嵌入时,采用扩频水印技术提高水印序列的安全性,使用同步模板嵌入技术将同步信息和水印信息一起嵌入视频对象中,然后再通过漂移补偿技术消除由于帧内视频对象平面I-VOP中AC/DC系数预测和帧间视频对象平面预测P-VOP,双向预测视频对象平面B-VOP运动补偿编码带来的干扰和视觉降质。在实验过程中,由于嵌入时间的原因,该仿真实验只对视频帧中的某几帧进行了水印嵌入。仿真实验结果表明嵌入水印信息的视频在受到各种常见攻击(高斯噪声、椒盐噪声、帧抽取、提高对比度)后,仍然能够提取水印信息,并且能够很好的分辨水印信息。该方案的视觉不可见性和鲁棒性都符合视频水印的要求。在对视频文件进行版权保护时,将版权信息嵌入视频对象指定的某几帧或者几十帧中,需要时针对指定的帧提取版权信息,从而起到版权保护的作用。
参考文献：
[1]. 基于倒谱分析和小波变换的数字音频水印算法研究[D]. 汪爱莲. 江西理工大学. 2007
[2]. 基于压缩感知的数字图像水印技术[D]. 唐沛钦. 湖南工业大学. 2017
[3]. 基于喷泉码及扩频技术的数字水印的研究[D]. 吴琳. 郑州大学. 2017
[4]. 基于标点符号的中文文本数字水印的设计与研究[D]. 谢君. 北京化工大学. 2008
[5]. 医学图像数字水印技术研究[D]. 高琳. 南开大学. 2014
[6]. 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
[7]. 数字水印技术在“二调”遥感影像数据共享中的应用研究[D]. 刘瑞文. 新疆大学. 2016
[8]. 基于字体颜色的云模型文本数字水印算法设计与实现[D]. 刘豪. 湖南大学. 2006
[9]. 叁维网格数字水印技术研究及其在数字博物馆中的应用[D]. 张谦. 西北大学. 2005
[10]. 视频数字水印技术在版权保护中的研究及应用[D]. 叶青. 武汉理工大学. 2008
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