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《浙江大学》 2003年
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张华熊  
【摘要】: 在无线和有线网络中,Internet的成功以及更高的网络带宽和网络服务质量已经使得产生,复制,传送和发布数字内容变得十分容易,因此关于数字多媒体知识产权的保护和执行就成为一个很重要的问题。在可能用于保护有版权的数据的方法中,数字水印已经受到越来越多的关注,因为它提供了一种在开放的,不可控制的环境中可行的数据保护方法,这是加密技术所不能做到的。水印就是附加信息在多媒体信号中的一种直接嵌入,在理想情况下,要求在嵌入水印前后的信号不能有感觉上的差异,同时如果不损坏原始信号,对水印进行删除和修改应该是很困难的。水印的应用主要包括版权保护,指纹,认证,拷贝控制,篡改检测和数据隐藏(例如广播监控)。在本文中,我们将研究主要集中在用于版权保护的鲁棒的不可见数字水印。 数字水印系统研究的第一步是水印信源编码问题。这是一件至关重要的问题,因为为了能够具有不可觉察性,水印的特征必需高度地依靠被保护信息。在通信方法中,信源编码的主要目的是数据压缩。但在水印系统中,信源编码的主要目的是水印整形。在本文中,我们提出了三种方法:水印随机化,幅度整形和自适应预测频率域整形。另一方面,在一个鲁棒水印方案的设计中,水印信号和原始被保护数据之间的干扰扮演了一个很重要的角色。特别是在盲水印系统中,这时水印的恢复是无法求助于原始的,没有被水印的多媒体数据的。早期的水印系统模型认为原始多媒体数据是限制水印有效通信的干扰噪声。但不管怎样,理论分析表明,通过合理设计白化滤波器可以弥补被保护信息的干扰。 为了改进水印抵抗失真和攻击的鲁棒性,利用纠错编码是很自然地被想到的。在本文中,我们考虑了BCH码和重复码的级联编码,并且基于最大后验概率准则,提出了一种软判决解码方法。我们比较了水印译码软判决和硬判决的性能。除此以外,我们还提出了快速解码算法并分析了该快速算法的性能。我们对置乱技术在数字水印中的应用进行了研究并提出了置乱程度的标准测度,这个标准测度能够帮助我们判断为了达到最好的水印鲁棒性对一幅图象应该置乱到什么程度。两种在水印系统中应用的置乱技术被提了出来,计算机仿真表明置乱技术在抵抗剪切攻击方面是非常有效 浙江大学博士学位论文 的。 多媒体中的数字水印可以被看作为是一个通信问题,水印通过一个水印信道被传送和接收。当 前典型的水印信道分析被限制在加性白高斯信道上。在本文中,我们介绍了两种水印信道模型,同 时分析了一种用于静态图象版权保护的ocT变换域的数字水印信道模型。在JpEG算法中,DcT变 换是作用在8X8大小的像素分块上的。我们用广义高斯分布去作为自然界图像经过DCT变换后的 分布模型,作为我们工作的结果,信道模型参数的快速估算表达式被推导并和实验结果进行了比 较。 在水印算法中,提出一个数学框架去模型数字水印系统的可靠性是十分重要的。在本文中,基 于一种全帧DCT域图像水印方案,我们推导了水印相关检测器的误检测概率公式。理论分析表明检 测器的误检测概率与图像本身无关,而只是取决于嵌入水印长度和嵌入强度因子。本文的分析显示 了哪些因素会影响检测性能,这能够帮助我们去优化水印系统。为了保证多媒体数据的质量,水印 必需是感觉上不可见的。也就是说,作为一种失真测度,加入水印后的多媒体数据的信噪比必须高 于一规定门限。在本文中,我们考虑了空间域水印算法和频率域水印算法的特点,对应的水印系统 信噪比估算公式分别被推导。理论分析表明,系统信噪比与多媒体数据本身无关。对于设计一个实 际的水印系统,这些结论是非常有用的。 在许多水印商用场合,水印嵌入和检测软件作为一个黑盒子能够公开地被得到。基于这种水印 系统模型,本文针对目前常用的三种水印嵌入方法进行了安全性分析,理论分析表明通过再次嵌入 同一水印,攻击者能够在保证电子产品质量的前提下很容易地删除水印。计算机仿真显示对这种水 印攻击必需引起重视。 基于以上的研究,我们提出一种在时间和频率域同时进行水印嵌入的音频水印方法。该方 法利用了混沌序列具有容易生成、对初始条件敏感,以及具有白噪声的统计特性等特点。水印 的抽取不需要原始音频信号的知识.实验结果表明该方法能够保证好的音频信号质量和对大多 数普通信号处理具有鲁棒性。此外,我们还研究了两种抵抗偏移和剪切的方法。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:TN918

【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 黄雄华;基于内容的数字音频水印技术研究[D];西南交通大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 齐东旭;矩阵变换及其在图像信息隐藏中的应用研究[J];北方工业大学学报;1999年01期
2 丁玮,闫伟齐,齐东旭;基于生命游戏的数字图像置乱与数字水印技术[J];北方工业大学学报;2000年01期
3 邹建成,铁小匀;数字图像的二维Arnold变换及其周期性[J];北方工业大学学报;2000年01期
4 邹建成,唐旭晖,李国富;数字图像的仿射模变换及其周期性[J];北方工业大学学报;2000年03期
5 李国富,宋瑞霞,赵慧;椭圆曲线在数字图像隐藏中的应用[J];北方工业大学学报;2000年03期
6 张华熊,仇佩亮;置乱技术在数字水印中的应用[J];电路与系统学报;2001年03期
7 王丽娜,于戈,王国仁;基于混沌特性改进的小波数字水印算法[J];电子学报;2001年10期
8 张兰英,李忠源,陈彤;信息隐含技术与数字电视广播[J];广播与电视技术;1997年08期
9 周四清,余英林;互补性图象水印算法的研究[J];计算机工程与应用;2000年11期
10 孟 兵,周良柱,万建伟;基于维纳滤波的数字水印算法[J];计算机工程与应用;2000年11期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张硕;蔡如华;蒋英春;;基于混沌调制的图像双置乱算法[J];合肥师范学院学报;2009年03期
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3 刘尚懿,王丽君;一种基于混沌全排列的图像置乱算法[J];鞍山科技大学学报;2005年05期
4 薛文玲;王振朝;;MATLAB在通信原理教学中的应用[J];保定学院学报;2008年02期
5 赵夕彬;;QPSK非平衡性调制技术[J];半导体技术;2008年01期
6 闫伟齐,丁玮,齐东旭;基于中国剩余定理的图像分存方法[J];北方工业大学学报;2000年01期
7 邹建成,铁小匀;数字图像的二维Arnold变换及其周期性[J];北方工业大学学报;2000年01期
8 邹建成,唐旭晖,李国富;数字图像的仿射模变换及其周期性[J];北方工业大学学报;2000年03期
9 李国富,宋瑞霞,赵慧;椭圆曲线在数字图像隐藏中的应用[J];北方工业大学学报;2000年03期
10 李国富;基于正交拉丁方的数字图像置乱方法[J];北方工业大学学报;2001年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
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3 丁玮;齐东旭;;信息伪装中一种新的数字图像变换[A];信息科学与微电子技术:中国科协第三届青年学术年会论文集[C];1998年
4 徐达文;王让定;;基于分块三维小波变换的盲视频水印算法[A];第七届全国信息隐藏暨多媒体信息安全学术大会论文集[C];2007年
5 马进;卢雷;朱宁;;基于划分思想的Arnold变换算法[A];中国电子学会第十六届信息论学术年会论文集[C];2009年
6 柏均;张敏瑞;;基于人眼视觉特性的图像水印分类准则分析[A];信号与信息处理技术第三届信号与信息处理全国联合学术会议论文集[C];2004年
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9 黄扬帆;甘平;刘晓;;基于虚拟仪器的高速PCB信号检测[A];2007'中国仪器仪表与测控技术交流大会论文集(一)[C];2007年
10 李贵新;袁嗣杰;;高速π/4-DQPSK信号实时数字解调研究[A];中国仪器仪表学会第九届青年学术会议论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陈雪松;音频数字水印算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 陈海鹏;数字图像真伪鉴别技术研究[D];吉林大学;2011年
3 刘晓义;面向分布式制造的机械工程文件安全传输技术研究[D];东北林业大学;2010年
4 杨恒伏;结合视觉感知的图像认证与数据隐藏算法研究[D];湖南大学;2009年
5 魏宇;基于小波变换的舰船航行数据记录仪数字水印算法的研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
6 王志伟;DEM数字水印模型与算法研究[D];解放军信息工程大学;2011年
7 易开祥;数字图象加密与数字水印技术研究[D];浙江大学;2001年
8 王卫卫;小波与提升及其在图像数字水印中的算法研究[D];西安电子科技大学;2001年
9 李新武;极化干涉SAR信息提取方法及其应用研究[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2002年
10 王宏霞;混沌技术在现代保密通信中的应用研究[D];电子科技大学;2002年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 欧阳杰;基于灰度图像的信息隐藏算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 李存伟;基于N点均值的矢量地图数字水印算法[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 何巍;基于伪Zernike矩抗几何攻击的水印算法研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
4 黄金;安全混沌图像加密算法的研究[D];长沙理工大学;2010年
5 袁岁维;数字图像加密与加密算法性能评价研究[D];西安邮电学院;2010年
6 欧阳菲菲;基于神经网络后处理的数字水印算法[D];苏州大学;2010年
7 魏雯;基于小波变换和HVS的彩色图像水印算法研究[D];苏州大学;2010年
8 沈翀;基于灰度梯度共生矩阵最大熵估计的盲视频水印算法[D];苏州大学;2010年
9 江为苍;基于DCT的自适应彩色图像水印算法研究[D];合肥工业大学;2010年
10 邹奇峰;图像仿射模变换均匀置乱方法研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李南,商艳红,邹建成;基于Fibonacci变换的音频相位水印算法[J];北方工业大学学报;2005年03期
2 年桂君;王树勋;唐笑年;;倒谱域自适应音频水印算法[J];吉林大学学报(信息科学版);2008年01期
3 黄继武,YunQ.SHI,程卫东;DCT域图像水印:嵌入对策和算法[J];电子学报;2000年04期
4 马翼平;韩纪庆;;DCT域音频水印:嵌入对策和算法[J];电子学报;2006年07期
5 全笑梅;张鸿宾;;基于小波包域听觉感知分析的统计音频水印算法[J];电子学报;2007年04期
6 温泉;王树勋;年桂君;;DCT域音频水印:水印算法和不可感知性测度[J];电子学报;2007年09期
7 谭良;吴波;刘震;周明天;;一种基于混沌和小波变换的大容量音频信息隐藏算法[J];电子学报;2010年08期
8 全笑梅,张鸿宾;用于篡改检测及认证的脆弱音频水印算法[J];电子与信息学报;2005年08期
9 邓艺;赵险峰;冯登国;;基于非均匀DCT的量化索引调制隐写[J];电子与信息学报;2010年02期
10 王让定,陈金儿;采用量化MCLT变换系数的音频数字水印盲检算法[J];光电工程;2004年12期
中国博士学位论文全文数据库 前7条
1 杜江;信息隐藏与数字水印技术研究[D];西安电子科技大学;2001年
2 李伟;鲁棒性数字音频水印算法研究[D];复旦大学;2004年
3 孙水发;数字水印技术研究[D];浙江大学;2005年
4 张达治;数字水印算法研究[D];吉林大学;2006年
5 张宪海;数字水印技术在版权保护与内容认证中的应用研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
6 项世军;稳健音频水印研究[D];中山大学;2006年
7 范明泉;数字图像水印与量化音频水印的若干关键技术研究[D];西南交通大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 齐东旭;矩阵变换及其在图像信息隐藏中的应用研究[J];北方工业大学学报;1999年01期
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10 丁玮,齐东旭;数字图像变换及信息隐藏与伪装技术[J];计算机学报;1998年09期
【相似文献】
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1 杨洋,陈小平;一种基于DCT变换的音频多水印算法[J];数据采集与处理;2004年02期
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3 朱春江,黄树成;扩频技术在数字水印技术中的应用[J];连云港职业技术学院学报;2000年04期
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5 许红山;基于变换域的数字水印技术[J];计算机工程与科学;2004年01期
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7 唐世福,苏理云,马洪,余勇;基于混沌置乱的DCT域彩色图像自适应水印算法[J];四川大学学报(自然科学版);2004年02期
8 胡睿,徐正光;一种基于分块DCT变换和水印置乱的嵌入算法[J];微计算机信息;2005年07期
9 张新鹏,王朔中;抗可逆性攻击和嵌入器攻击的安全水印系统[J];中山大学学报(自然科学版);2004年S2期
10 马义德,陆福相;基于量化的鲁棒数字水印技术[J];小型微型计算机系统;2004年11期
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2 姜正涛;郝艳华;王育民;;对一种公钥概率加密体制的效率改进[A];第十九次全国计算机安全学术交流会论文集[C];2004年
3 李敏;;大型天然气球形容器长期运行的安全性分析[A];第四届全国压力容器学术会议论文集[C];1997年
4 马义德;陆福相;;数字水印研究综述[A];中国电子学会第七届学术年会论文集[C];2001年
5 范涛;鲍先巡;吴传华;常劲松;彭代银;;桑资源饮品的研究——灵芝桑茶的理化品质与安全性分析[A];中国蚕学会第七次全国代表大会论文集[C];2003年
6 朱晓冬;刘静;苑森淼;;DCT域盲嵌入的正态实数伪随机序列水印方案探讨[A];首届信息获取与处理学术会议论文集[C];2003年
7 周庆松;张佑生;;一种基于视觉模型的DCT数字水印算法[A];全国第13届计算机辅助设计与图形学(CAD/CG)学术会议论文集[C];2004年
8 陈文兵;;宫颈癌介入治疗后手术的安全性分析[A];中华医学会第九次全国妇科肿瘤学术会议论文汇编[C];2006年
9 岳磊;叶震;宋卫卫;;一种基于参考状态的移动代理静态路由协议[A];全国第19届计算机技术与应用(CACIS)学术会议论文集(下册)[C];2008年
10 罗榕;刘凌;司洋;方嘉佳;徐鸿儒;赵丽莉;安冬梅;慕洁;;拉莫三嗪治疗癫痫的疗效及安全性分析[A];中华医学会第十三次全国神经病学学术会议论文汇编[C];2010年
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1 记者 史芳;“ITT水印计划”在中国印上第一个爱心足迹[N];中国经济导报;2009年
2 王泰来;世界邮票水印图说[N];中国集邮报;2006年
3 王宏伟;专题邮集素材排行榜[N];中国集邮报;2005年
4 杜德清;如何辨别假币[N];中国财经报;2004年
5 王泰来;世界邮票水印图说[N];中国集邮报;2006年
6 记者 龙群;团市委市青联 追授陈水印王滚林“九江青年五四奖章”[N];九江日报;2010年
7 本报记者 文雯;让贫困地区儿童喝上纯净水[N];中国环境报;2009年
8 杆秤;批量删除 Word图文框水印背景[N];中国电脑教育报;2009年
9 周庆金 济南市金祥瑞科技有限公司;高效打印 用好每一张纸[N];电脑报;2010年
10 记者 张科;12万人报名自考 正版教材卖出5万[N];济南日报;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张华熊;信息隐藏[D];浙江大学;2003年
2 朱晓冬;数字水印技术的研究[D];吉林大学;2004年
3 宋辉;隐密安全性机理研究[D];大连理工大学;2011年
4 李伟;鲁棒性数字音频水印算法研究[D];复旦大学;2004年
5 喻志强;针对多媒体认证与版权保护的数字水印技术研究[D];西北工业大学;2003年
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7 刁俊峰;软件安全中的若干关键技术研究[D];北京邮电大学;2007年
8 李娟;卫星图像的三维可逆映射加密算法研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
9 颜兆林;系统安全性分析技术研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2001年
10 傅瑜;数字图像隐写算法安全性与性能优化研究[D];北京邮电大学;2010年
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1 段革新;水印之我趣[D];南京艺术学院;2011年
2 叶帼华;一种基于小波变换的图像自适应水印算法[D];福建师范大学;2005年
3 龚理;数字水印技术研究与应用[D];湖南大学;2004年
4 江林升;数字水印在电子证件中的应用[D];河海大学;2006年
5 毕建祥;多级小波分解的复合数字水印技术[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2003年
6 胡新祥;NTRU公钥密码体制的安全性分析和应用研究[D];西安电子科技大学;2005年
7 徐东红;基于SPI演算的移动自主网络安全路由协议分析[D];曲阜师范大学;2006年
8 安花英;无线局域网安全分析与OPNET仿真[D];中国地质大学(北京);2008年
9 陈华;盲签名理论研究与设计[D];湖北工业大学;2007年
10 化鹏;SNMP协议安全性分析与实践[D];国防科学技术大学;2007年
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