基于混沌和小波變換的數(shù)字水印和視頻加密技術(shù)研究.pdf

1、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和多媒體技術(shù)的快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，為人們獲取和交流信息提供了極大的方便。然而，全透明的網(wǎng)絡(luò)多媒體信息極易被非法分子盜版和篡改。因此，如何保護(hù)多媒體信息的安全成為國(guó)際上研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。 針對(duì)多媒體信息的特點(diǎn)，本文研究了多媒體信息安全中的數(shù)字圖像水印技術(shù)和視頻加密技術(shù)，主要工作成果包括： (1)提出了基于二維離散超混沌系統(tǒng)和離散小波變換的魯棒性數(shù)字水印算法。利用形式簡(jiǎn)單的二維離散超混沌系統(tǒng)產(chǎn)生的超混沌序列

2、生成密碼對(duì)水印圖像加密，同時(shí)根據(jù)人類(lèi)視覺(jué)系統(tǒng)的特性，對(duì)宿主圖像在YIQ色彩空間中的Y分量進(jìn)行四級(jí)離散小波變換后，將加密后的水印圖像嵌入到宿主圖像Y分量的中頻子帶中。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該算法同時(shí)具有良好的魯棒性和不可見(jiàn)性。 (2)提出了基于連續(xù)超混沌和陪集的小波域量化盲水印算法。算法以符合人類(lèi)視覺(jué)系統(tǒng)的小波變換為基礎(chǔ)，將原始宿主圖像作為通信信道，水印作為消息，在水印的嵌入過(guò)程中利用原始宿主圖像構(gòu)造陪集，將水印嵌入原始宿主圖像經(jīng)小波域量化

3、的中頻子帶系數(shù)構(gòu)建的陪集中，使得在保持圖像的感知失真位于指定范圍的情況下，具有良好的魯棒性和高容量。同時(shí)為了提高水印的安全性，利用連續(xù)超混沌系統(tǒng)對(duì)水印圖像加密，克服了現(xiàn)有混沌水印加密方案中密鑰空間太小的缺陷。 (3)提出了一種結(jié)合邊信息基于提升小波變換的數(shù)字水印算法。算法利用提升小波變換將彩色宿主圖像進(jìn)行多級(jí)分解，完成整數(shù)到整數(shù)的小波變換，同時(shí)借鑒邊信息通信模型的思路，在嵌入水印的時(shí)候利用被嵌入圖像的已知信息作為一種邊信息。算法

4、通過(guò)在多個(gè)變換域頻帶上尋找視覺(jué)重要系數(shù)而嵌入水印，在水印的嵌入過(guò)程中根據(jù)圖像本身的統(tǒng)計(jì)特征自適應(yīng)地調(diào)節(jié)水印的強(qiáng)度；提取時(shí)不需要借助原始圖像，實(shí)現(xiàn)盲檢測(cè)。此外，算法可與JPEG2000數(shù)據(jù)壓縮標(biāo)準(zhǔn)完全兼容。 (4)研究了基于移動(dòng)Agent(mobile agent，簡(jiǎn)稱(chēng)MA)的多媒體數(shù)字水印檢測(cè)系統(tǒng)的框架模型，在此基礎(chǔ)上給出了水印MA及其水印MA服務(wù)環(huán)境的模塊化結(jié)構(gòu)。針對(duì)水印MA檢測(cè)系統(tǒng)中的多Agent通信和水印MA的遷移路線問(wèn)題

5、給出了一種解決方法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了本系統(tǒng)利用MA可以在網(wǎng)絡(luò)中的主機(jī)間自主巡行的特性檢測(cè)多媒體數(shù)字水印，能夠降低由于多媒體數(shù)字水印檢測(cè)給網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)的沉重負(fù)荷并且能夠有效地對(duì)多媒體數(shù)據(jù)實(shí)施版權(quán)保護(hù)。 (5)提出了一種基于超混沌和擴(kuò)展Cat映射的實(shí)時(shí)視頻流加密算法。算法將流密碼加密與塊密碼加密相結(jié)合，利用四維連續(xù)超混沌系統(tǒng)和擴(kuò)展的Cat映射分別構(gòu)造流密碼和塊密碼。通過(guò)對(duì)算法的安全性分析，表明該算法不僅極大地?cái)U(kuò)展了密鑰空間，而且提高了密鑰