基于計算全息的半脆弱圖像認證及恢復(fù)水印算法研究.pdf

1、隨著互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展以及個人計算機的普及，越來越多的數(shù)字產(chǎn)品（圖像，音頻，視頻，文本等）得到廣泛應(yīng)用，數(shù)字多媒體處理工具的出現(xiàn)為人們對數(shù)字產(chǎn)品進行復(fù)制，剪切以及其他處理等操作帶來方便，然而數(shù)字多媒體處理工具的可用性還提供了非法復(fù)制、篡改等各種惡意操作，使原始的數(shù)字產(chǎn)品遭到破壞。如何辨別數(shù)字產(chǎn)品的真?zhèn)魏蛿?shù)字產(chǎn)品的完整性已經(jīng)成為一個迫切需要解決的問題。
　　目前，半脆弱數(shù)字水印技術(shù)對偶然攻擊的魯棒性以及篡改定位的算法研究已經(jīng)取得了比較

2、突出的研究成果。但水印算法的安全性仍然存在一些問題，例如水印算法對聯(lián)合攻擊的抵抗性就相對較差;篡改定位時不能很好地區(qū)分偶然攻擊和惡意攻擊;篡改恢復(fù)效果不是很好;水印安全性問題及嵌入容量與水印透明性等。
　　本論文對基于半脆弱水印技術(shù)的用于圖像內(nèi)容認證的算法做了研究與分析。本文主要工作如下:
　　(1)針對半脆弱水印算法對偶然攻擊魯棒性不理想的問題，研究了基于全息技術(shù)的全息水印算法，結(jié)合SVD奇異值對幾何攻擊的穩(wěn)定性和圖像小波

3、系數(shù)對JPEG壓縮等常規(guī)圖像處理操作魯棒性較強等特點，提出了一種基于菲涅耳全息圖像認證水印算法。由于將原始水印圖像經(jīng)全息技術(shù)處理生成全息水印，全息水印對常規(guī)圖像處理操作比直接用原始圖像作為水印信息的抵抗性強。因此，本文算法將二值水印圖像加密后制作成菲涅耳全息水印，再將水印信息嵌入到載體圖像DWT域中的奇異值矩陣上。實驗結(jié)果表明，本文提出的算法對一般圖像處理操作等偶然攻擊具有良好的魯棒性，對惡意篡改攻擊具有良好的脆弱性，并可實現(xiàn)篡改定位。

4、
　　(2)針對半脆弱水印算法在圖像恢復(fù)方面恢復(fù)效果較差，提出了一種基于計算全息的半脆弱圖像認證及恢復(fù)水印算法。此算法分別提起圖像SVD奇異值特征值作為認證水印，通過選取不同的初始密鑰經(jīng)Logistic混沌映射成兩個加密水印，一個用于圖像的惡意攻擊篡改定位，另一個加密水印進行hash(MD5)算法加密，生成最終嵌入水印，用于區(qū)分偶然攻擊與惡意攻擊。根據(jù)人類視覺特性自適應(yīng)選擇量化步長系數(shù)，最后將認證水印信息自適應(yīng)地嵌入二級小波變換的