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《西北大学》 2011年
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基于DCT的鲁棒水印算法研究与实现

王洪秀  
【摘要】:随着网络信息技术的飞速发展和计算机的广泛应用,数字作品版权保护问题成为信息安全领域迫切需要解决的问题之一,数字水印就是一种能够保护媒体版权、认证多媒体内容的有效技术手段。 本文在详细介绍数字水印技术的基本原理、特征及设计过程的基础上,分析、比较了几种比较典型的数字水印算法并简要介绍了几种常用的水印攻击方法,对每种攻击提出了相应的对策,总结了数字水印技术存在的主要问题。深入研究了基于离散余弦变换的鲁棒性数字水印技术,结合遗传算法,图像置乱和人类视觉特征等理论设计不同的算法,分别尝试将水印信息嵌入到载体图像的交流和直流分量中,本文的主要工作有以下几点: 1.提出了在离散余弦变换的直流分量嵌入水印的算法。该算法将经过Arnold变换置乱后的水印图像量化的嵌入到载体图像的直流分量中,实验证明,该方法隐藏性较好,能够经受一定量的裁剪和压缩编码等类型的攻击,具有较好的鲁棒性。 2.提出了基于遗传算法的鲁棒水印算法。将水印信息的嵌入看成是数字图像中不可见性和鲁棒性之间的最优化问题,主要按照Watson定理,选取JND值较大的四块为水印嵌入点,然后,利用遗传算法隐含并行性和全局搜索的优点,选取合适的适应度函数来确定水印嵌入强度,直接将水印信息嵌入到载体图像中,实现了图像数字水印嵌入位置和嵌入强度的最优化选择,在提高了运算效率的基础上,调和了水印不可见性和鲁棒性之间的矛盾。 3.提出了基于混沌序列和位置置乱双重加密的鲁棒数字水印算法。利用混沌序列中的Logistic序列将水印信息进行第一次加密,又采用改进后的Hilbert曲线对加密后的水印信息进行位置置乱,实现了水印的二重加密。混沌序列本身良好的随机性保证了水印信息的鲁棒性,二次位置置乱加密使水印信息更加安全,在不知道密钥的情况下增加了的提取水印信息的难度,有效的防止了几种常见的恶意攻击。实验证明,该方法简单易行,鲁棒性比较高。
【学位授予单位】:西北大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TP309.7

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