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《湖南大学》 2010年
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彩色图像认证水印算法研究

谭春娇  
【摘要】: 随着计算机和网络技术的飞速发展,多媒体信息的复制、存储和加工变得越来越容易实现,如何判定数字多媒体信息的真实性和完整性也成为了一个亟需解决的问题,基于数字水印的认证技术的兴起和发展为解决这一问题提供了较好的思路和方法。 目前的认证水印算法主要有脆弱水印算法和半脆弱水印算法两种,前者主要是用来进行图像的精确认证,对一切图像处理操作具有脆弱性,后者则主要用于检测对图像的恶意篡改,从现有研究来看,他们普遍存在如下不足:1)算法主要针对灰度图像,应用范围不够广泛;2)脆弱水印技术对篡改位置定位不够精确、安全性不高;3)半脆弱水印对许多常规的图像处理操作不够鲁棒并缺乏足够的安全性。 本文在分析总结国内外相关研究的基础上,针对以上不足,对彩色图像认证水印技术做了更进一步的研究。主要工作和创新如下: 1)提出一种基于混沌理论的脆弱水印算法。该算法结合Logistic混沌系统的优良特性和彩色图像相关知识调制水印信息,由图像各块亮度自适应确定水印嵌入深度,将各点位置信息、主要颜色信息、以及自定义的一个密钥作为混沌系统的初值,提高了脆弱水印算法的篡改定位精度和抗VQ攻击能力,并比一般脆弱水印算法具有更高的安全性。 2)提出一种基于小波理论的半脆弱水印算法。该算法根据人类视觉感知特性,选择在彩色图像亮度-色度模型空间(YCrCb色彩空间)进行实现,将亮度分量Y的L+1级小波系数作为原始水印信号,利用Logistic混沌系统生成的二值混沌序列和实值掩蔽矩阵调制成二值水印信息,最后结合图像局部相关特性,通过分块量化措施将水印信号嵌入到载体图像亮度Y和色度(Cb,Cr)的小波域中,一定程度地提高了半脆弱水印的透明性和安全性,能更好地区分一般图像处理操作和恶意篡改操作。 最后对本文的工作进行了总结,预测了数字认证水印的未来发展方向。
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