基于圖像內容認證的感知哈希算法的研究.pdf

1、隨著數(shù)字化技術的進步和因特網(wǎng)的迅速發(fā)展,數(shù)字多媒體產品的存儲、處理和傳輸變得越來越方便和快捷,但同時也帶來了潛在的信息安全隱患,因此對數(shù)字多媒體的認證成為一種迫切的需要。數(shù)字圖像作為一種常用的數(shù)字多媒體信息,對其真實性和完整性的認證顯得尤其重要。
　　 傳統(tǒng)的圖像哈希函數(shù)是從大量的數(shù)字信息中提取較短的比特串作為信息摘要,其特點是輸入信息每個比特的變化都會引起輸出哈希值的劇烈改變。而數(shù)字圖像在傳輸過程中會經(jīng)受噪聲、濾波、有損壓縮等

2、變化,因此要求所形成的哈希值是基于圖像內容的,即不僅要使算法具有魯棒性,也要使算法能區(qū)分惡意的篡改。針對以上問題,本文的主要工作如下:
　　 (1)提出一種基于小波提升方案的圖像哈希新算法。算法首先對圖像進行提升小波變換,然后通過離散余弦變換(DCT)和離散小波變換(DWT)提取特征,再結合混沌系統(tǒng)得出中間哈希序列,最后量化得到最終的圖像哈希序列。與傳統(tǒng)的小波變換相比,提升小波變換具有時域實現(xiàn),最優(yōu)壓縮,無邊緣效應,無損壓縮,編

3、程方便,速度快等諸多優(yōu)點。實驗結果表明,該算法對旋轉、濾波、剪切和JPEG壓縮等操作具有魯棒性,而對圖像的惡意篡改表現(xiàn)出脆弱性,此外,混沌系統(tǒng)的引入保證了算法的安全性。
　　 (2)提出了一種基于提升小波變換和反向(BP)神經(jīng)網(wǎng)絡的圖像哈希算法。首先利用圖像像素矩陣和構造的函數(shù)來訓練BP神經(jīng)網(wǎng)絡,再將圖像進行提升小波變換,利用低頻分量來組成矩陣,最后利用已經(jīng)訓練好的BP神經(jīng)網(wǎng)絡來產生哈希序列。實驗結果表明,該算法可以抵抗內容保持