基于數(shù)字水印的圖像認證技術及其關鍵問題研究.pdf

1、隨著網(wǎng)絡通訊技術的飛速發(fā)展，對多媒體信息實施有效的保護成為一個迫在眉睫的現(xiàn)實問題。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。傳統(tǒng)的數(shù)字簽名技術對數(shù)字圖像的內(nèi)容保護具有很大的局限性，新興的數(shù)字水印技術不僅能夠認證圖像的真實性與完整性，還可以區(qū)分惡意篡改和合法處理，并能對圖像的內(nèi)容篡改進行定位，為網(wǎng)絡環(huán)境下的數(shù)字圖像認證提供了一個有效的解決方案，成為近年來信息安全領域的一個研究熱點。 本文對

2、圖像認證水印技術中的幾個關鍵問題展開了深入和細致的研究，提出了幾種在脆弱水印、半脆弱水印、圖像分塊水印、二值圖像認證水印方面的新算法及模型。主要研究內(nèi)容與創(chuàng)新點如下： 針對圖像認證水印技術中水印的安全性與定位精度之間矛盾這一關鍵問題，構造了新的循環(huán)塊相關結(jié)構和發(fā)散塊相關結(jié)構，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)點在于實現(xiàn)了JPEG和JPEG2000壓縮的模糊認證。實驗結(jié)果表明

3、三種算法均保持了傳統(tǒng)的塊相關水印算法的安全性，克服了其定位精度低的缺陷，獲得了塊獨立算法的定位精度，驗證了循環(huán)塊相關和發(fā)散塊相關具有高安全性和高定位精度的優(yōu)勢。 提出了用于多重圖像認證的水印算法，通過建立新的圖像塊分級模型，解決了傳統(tǒng)圖像分塊水印技術中定位精度單一化的問題。實驗結(jié)果表明算法可對圖像篡改進行多重檢測與定位，并能根據(jù)實際的應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用性。 在二值圖像認證水印

4、技術中，水印的不可見性和圖像的篡改定位是目前需要解決的兩個關鍵問題。首先定義了像素擴展差，用于衡量像素點的可翻轉(zhuǎn)性，具有失真小、容量大的優(yōu)點。再利用等級結(jié)構，提出了二值圖像的認證水印算法。與同類算法的性能比較實驗結(jié)果突現(xiàn)了算法在水印的不可見性、篡改的定位能力，特別是均勻區(qū)域的保護方面的優(yōu)越性。 建立了基于混沌系統(tǒng)的脆弱水印生成模型，具有較強的安全性與通用性。研究了認證水印信號的一般特性和混沌水印信號的頻譜特性，提出了用于圖像認證