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《国防科学技术大学》 2003年
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小波域盲水印检测算法研究

袁渊  
【摘要】:随着信息技术的发展和数字媒体的广泛使用,信息技术的革命为人类创造了许多新的机遇,对人类社会和生活产生了深远的影响。数字技术有很多优点,但是数字信息的大量使用也使我们必须面对许多新的挑战,比如,如何保护数字作品的版权就显得越来越重要。数字水印技术通过把版权标记信息隐藏在数字作品中,并且版权信息能够从作品中提取出来,以证明作品的真正所有者,这为数字作品的版权保护提供了一个新的途径,已成为学术界研究的一个新的热点。本文从理论和实践的角度,主要研究了小波变换域数字水印盲检测问题。 在介绍了与数字水印技术相关的一些基础知识后,论文利用信息论,对信息隐藏系统的安全性进行了分析,给出了一个安全的信息隐藏系统必须满足的条件。用数字通信系统中的通信模型对数字水印系统进行建模,讨论了高斯加性噪声信道、并行高斯加性噪声信道、带约束的高斯加性噪声信道和带约束的并行高斯加性噪声信道的容量。 运用酉变换能量不变的性质,扩展提出了基于加性隐藏、乘性隐藏和指数隐藏方法的水印能量估计方法,建立了PSNR和嵌入强度的关系。给定图像的PSNR,利用该方法能够方便地计算出水印嵌入的强度,极大地方便了水印算法的设计工作。 作为设计数字水印算法的基础,论文利用平稳广义高斯模型和局部平稳高斯模型描述小波系数的统计分布。与平稳广义高斯模型不同,局部平稳高斯模型把小波系数建模为一个双重随机过程,系数的方差不是确定的参数,它是一个同分布、高度相关的随机变量。基于小波系数的平稳广义高斯模型,论文使用假设检验方法推导提出了自适应嵌入强度的加性隐藏盲水印检测框架;运用极大似然估计方法,提出了基于两类乘性隐藏方法和指数隐藏方法的盲水印检测框架,而已有的线性相关检测器、Hernández检测器、Kalker检测器和Barni检测器均是这些框架中的特例。文中还对盲水印检测器的检测门限进行了理论分析,给出了门限计算方法。另外,论文基于小波系数的局部平稳高斯模型,提出了性能更优的基于两类乘性隐藏方法和指数隐藏方法的局部最优盲水印检测器,并且通过实验进行了验证。需要指出的是,本文提出的所有检测算法也能应用到具有拖尾统计分布特性的其它变换域中。 论文还提出了一种有意义图像公开水印算法,算法将一幅二值图象嵌入到小波变换域高频系数中,应用本文提出的盲水印检测器进行检测,实验表明,该算法具有较好的隐蔽性和鲁棒性。 由于数字水印系统可能遭到各种有意或无意的攻击,为了增强系统抗攻击的性能,研究应付各种攻击手段的对策就显得尤为重要。论文从攻击者的角度,研究了图像去噪攻击的原理,提出了相应的解决办法。 L自防科学技术人学研究生院学位论文 设计了一个数字水印原型系统,实现了可见水印的嵌入以及不可见水印的嵌入和 八检测。 关键词:版权保护,数字水印,小波变换,加性隐藏,乘性隐藏,指数隐藏,盲检测, 去噪攻击 第11页
【学位授予单位】:国防科学技术大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:TP309

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 易云;;基于DWT域自适应均值量化的彩色图像盲水印算法[J];科技广场;2009年01期
2 刘庆;肖德贵;;基于频域的数字水印算法误差分析[J];科学技术与工程;2008年16期
3 杨格兰;张建明;向德生;;基于量化模型的嵌入水印图像质量分析[J];微计算机信息;2006年17期
4 杨格兰;奚浩波;;基于DWT与SVD自适应公开水印技术[J];微计算机信息;2007年21期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 吴明巧;数字图像信息隐写与隐写分析技术研究[D];国防科学技术大学;2007年
2 吴琼;面向真实性检测的数字图像盲取证方法研究[D];国防科学技术大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 徐艳春;基于广义高斯分布模型的小波域盲水印算法[D];北京化工大学;2008年
2 刘庆;基于小波变换的自适应图像水印算法研究[D];湖南大学;2008年
3 熊玲;图像LSB隐写分析算法研究[D];西南交通大学;2010年
4 钱清;数字语音认证水印技术研究[D];西南交通大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前6条
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3 刘瑞祯,谭铁牛;水印能量估计的一般性框架[J];计算机学报;2001年03期
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 李胡生;;地基土工实验数据的随机-模糊统计原理及方法[J];四川建筑科学研究;2006年05期
3 余俊;寇新建;刘兴磊;;考虑制造和安装误差的桁架结构可靠性计算[J];四川建筑科学研究;2007年01期
4 郑慧凡;范晓伟;李安桂;张定才;;基于Excel的空调节能设备实验数据处理[J];四川建筑科学研究;2007年05期
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10 赵婷;胡舒合;李晓琴;魏永利;王学军;;一类随机变量的概率不等式及几乎处处收敛性[J];安徽大学学报(自然科学版);2010年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘芳;韩英;冯雁;;基于MATLAB的信息隐藏实验设计[A];北京高教学会实验室工作研究会2010年学术研讨会论文集(下册)[C];2010年
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3 赵振磊;耿则勋;王兰;闫兆婵;;基于自适应递归LPA-ICI的图像去噪算法[A];图像图形技术研究与应用2009——第四届图像图形技术与应用学术会议论文集[C];2009年
4 武坚;孙绍何;张峡辉;李相全;王智;;影像替换技术在局部厚云去除中的应用[A];第二届“测绘科学前沿技术论坛”论文精选[C];2010年
5 宋辉;孔祥维;尤新刚;;基于“价值冗余”的隐密术分析[A];第八届全国信息隐藏与多媒体安全学术大会湖南省计算机学会第十一届学术年会论文集[C];2009年
6 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
7 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
8 李万社;任俊伟;;一种寻找最优正交小波基的方法改进[A];全国第二届嵌入式技术联合学术会议论文集[C];2007年
9 马慧彬;石瑞英;牟晓枫;;基于支持向量机的MRI-PET图像融合算法[A];第十二届中国体视学与图像分析学术会议论文集[C];2008年
10 苏宏伟;陈华;;单画幅欠采样图像复原中的插值作用[A];广西计算机学会2006年年会论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 罗启彬;基于混沌理论的遥测信息安全技术研究[D];中国工程物理研究院;2009年
2 王婷;EMD算法研究及其在信号去噪中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 王咏胜;复数轮廓波变换的构造、扩展及其图像处理应用[D];哈尔滨工程大学;2009年
4 韩守东;纹理建模与图切分优化方法研究[D];华中科技大学;2010年
5 张永林;车辆道路数值模拟与仿真研究[D];华中科技大学;2010年
6 夏嵬;抗几何攻击的鲁棒数字图像水印算法研究[D];华中科技大学;2010年
7 丁姗姗;不确定条件下基于实物期权的投资决策[D];浙江大学;2010年
8 李卓;图像信息隐藏与隐写分析算法的研究[D];浙江大学;2010年
9 隋丹;通信信号盲检测技术研究[D];解放军信息工程大学;2007年
10 刘翠卿;纠错码信息隐藏的理论与应用研究[D];解放军信息工程大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 周雪梅;基于颜色和形状特征的图像检索技术研究[D];河南理工大学;2010年
2 刘桂珍;颅骨三维重建与信息提取[D];山东科技大学;2010年
3 田键;磁粉检测系统中图像增强的方法研究[D];长春理工大学;2010年
4 张蓉;基于自由模函数的一次一密值的研究与实现[D];广西师范学院;2010年
5 李华北;基于数字图像技术在土木结构物损伤裂缝检查应用的研究[D];郑州大学;2010年
6 吴国曾;实时信号小波分析中边界处理方法及应用[D];郑州大学;2010年
7 宋李江;指纹图像分割算法的研究[D];郑州大学;2010年
8 孙卫芳;基于JSEG的视频/图像分割技术研究[D];郑州大学;2010年
9 陈红娟;基于Turbo码实现BMP图像的信息隐藏研究[D];郑州大学;2010年
10 徐雯;VDR音频数据数字水印算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 孙伟;关于Arnold变换的周期性[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
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7 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
8 牛夏牧,陆哲明,孙圣和;基于多分辨率分解的数字水印技术[J];电子学报;2000年08期
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10 刘瑞祯,谭铁牛;基于奇异值分解的数字图像水印方法[J];电子学报;2001年02期
中国博士学位论文全文数据库 前8条
1 彭宏;基于机器学习方法的数字音频水印技术研究[D];电子科技大学;2010年
2 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
3 谢荣生;盲检测图像数字水印技术研究[D];哈尔滨工程大学;2002年
4 柳葆芳;信息伪装与数据隐藏算法研究[D];中国人民解放军信息工程大学;2002年
5 徐迎晖;文本载体信息隐藏技术研究[D];北京邮电大学;2006年
6 杜京义;基于核算法的故障智能诊断理论及方法研究[D];西安科技大学;2007年
7 陈宁;数字音频水印中的关键技术研究[D];上海交通大学;2008年
8 古今;语音感知认证的关键技术研究[D];中国科学技术大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 梁娟;基于音频数字水印技术算法的研究[D];西北大学;2004年
2 刘畅;基于小波的数字图像水印技术研究[D];西安电子科技大学;2006年
3 吕静;基于小波变换的数字图像研究[D];河海大学;2006年
4 田瑞卿;基于分数阶傅里叶变换的图像数字水印[D];北京化工大学;2006年
5 周聘麟;基于小波变换图像数字水印技术及算法研究[D];电子科技大学;2006年
6 李娟;基音周期检测算法研究及在语音合成中的应用[D];太原理工大学;2008年
7 李志飞;数字音频水印技术在内容认证中的应用[D];复旦大学;2008年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 蓝鹏;张贵仓;;基于Bézier混合的数字图像隐藏[J];计算机安全;2011年03期
2 张丽丽;刘昌余;;基于盲取证的医学图像检索及语义表达研究综述[J];电脑知识与技术;2012年22期
3 欧阳苗;袁玉敏;吴春红;;基于shamir和奇异值分解的小波域多通道水印算法[J];鄂州大学学报;2012年05期
4 潘蓉;田玉敏;董萱;;一种图像内容可恢复的脆弱水印算法[J];华中科技大学学报(自然科学版);2012年07期
5 曹家;王轩;;基于混沌序列的脆弱数字水印算法[J];计算机工程;2011年12期
6 陈良庚;王安涛;;浅议识别伪造数码照片的方法[J];科技信息;2010年28期
7 卢启萌;施少培;;Exif信息在数码照片真实性鉴定中的应用[J];中国司法鉴定;2012年05期
8 任洪海;张飞侠;;基于扩频技术的图像盲水印算法[J];微计算机信息;2007年15期
9 安颖;娄国焕;雷明;田晴;;实用数字水印系统的研究[J];微计算机信息;2008年14期
10 韩绍程;张兆宁;张玉金;;基于奇异值分解的多小波域灰度图像水印算法[J];现代电子技术;2009年07期
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 陈海鹏;数字图像真伪鉴别技术研究[D];吉林大学;2011年
2 秦姣华;空域图像隐藏信息检测技术研究[D];湖南大学;2009年
3 卜江;以足球视频为媒介的心理战及其信息生成技术研究[D];国防科学技术大学;2011年
4 赵俊红;图像内容被动取证技术的研究[D];华南理工大学;2011年
5 梁惠;视频信息隐藏关键技术研究[D];中国科学技术大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李科;基于沙米尔和奇异值分解的小波域数字图像水印算法研究[D];南昌大学;2010年
2 潘文锋;基于DWT和HVS的图像水印算法的研究[D];南昌大学;2010年
3 李瑞霞;基于水印的金融文档内容认证方法的研究[D];中南民族大学;2010年
4 郑亮;面向图像式网络舆论攻击的举证反制技术研究[D];国防科学技术大学;2010年
5 韩瑜;基于边缘特征的蓝屏抠像视频检测[D];天津大学;2012年
6 蔡琼;数字图像复制粘贴及拼接的盲取证方法研究[D];长沙理工大学;2011年
7 陈孟原;基于统计特征的数字图像重采样检测方法研究[D];长沙理工大学;2011年
8 鄂文;基于高光去除的打印图像相机来源取证技术[D];大连理工大学;2011年
9 刘如京;基于Contourlet变换的数字水印技术研究[D];湖南大学;2011年
10 吕颖达;数字图像合成篡改盲鉴别算法的研究[D];吉林大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 张春田,苏育挺;信息产品的版权保护技术——数字水印[J];电信科学;1998年12期
2 黄继武;一种自适应图象水印算法[J];自动化学报;1999年04期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨格兰;曹理宇;寇申军;;一种基于小波树量化的水印算法[J];湖南城市学院学报(自然科学版);2005年04期
2 焦占亚;张金丹;;一种多功能数字水印算法的研究与实现[J];陕西师范大学学报(自然科学版);2007年S2期
3 赵瑞梅;连华;胡勃宁;;一种盲数字水印算法的Matlab实现[J];黑龙江科技信息;2008年35期
4 孙建德,刘琚;基于独立分量分析的盲视频水印方案[J];电子学报;2004年09期
5 陈凤祥,袁张伟,王伟;一种新的盲有含义水印方案[J];计算机仿真;2005年05期
6 陈禧;;基于卷积码和软判决的图像水印盲检算法[J];电子技术应用;2007年01期
7 路玲;孙新德;;基于图像子块DCT系数对的盲检测数字水印[J];郑州大学学报(工学版);2010年02期
8 冯雪;朱新山;汤帜;;多媒体数字水印技术研究进展[J];计算机工程与应用;2007年13期
9 杨钒;薛模根;刘晓;;基于中心与邻域系数均值关系的盲水印算法[J];计算机仿真;2009年07期
10 程玉柱;邱春荣;胡伏湘;;数字水印的研究进展与应用综述[J];长沙民政职业技术学院学报;2010年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王玉林;;图像和视频水印:可能性和不可能性[A];2005年信息与通信领域博士后学术会议论文集[C];2005年
2 唐丽;;论科学作品的版权保护[A];2002年全国自然辩证法学术发展年会论文集[C];2002年
3 田震;陈高兴;李改肖;王斌;;中国数字海图生产与版权保护[A];全国地图学与GIS学术会议论文集[C];2004年
4 宋玉杰;刘瑞祯;谭铁牛;;一种用于印刷品防伪的数字水印技术[A];中国图象图形学会第十届全国图像图形学术会议(CIG’2001)和第一届全国虚拟现实技术研讨会(CVR’2001)论文集[C];2001年
5 方英;;科技期刊与版权保护[A];科技期刊编辑研究文集(第三集)[C];1994年
6 刘旸;王晓京;万武南;;基于数字水印的文本文档版权保护方法[A];科技、工程与经济社会协调发展——中国科协第五届青年学术年会论文集[C];2004年
7 尹银平;印润远;;基于M-Agent的数字水印检测研究[A];全国计算机安全学术交流会论文集(第二十三卷)[C];2008年
8 杜江;喻建平;谢维信;徐来;;信息隐藏的理论容量测度研究[A];第九届全国信号处理学术年会(CCSP-99)论文集[C];1999年
9 倪蓉蓉;阮秋琦;;一种新的数字水印算法的研究[A];第十届全国信号处理学术年会(CCSP-2001)论文集[C];2001年
10 李蓓;金聪;;基于奇异值分解的数字水印算法[A];第一届建立和谐人机环境联合学术会议(HHME2005)论文集[C];2005年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 张云宽实习生 宋盼莉;省版权保护协会成立[N];湖北日报;2007年
2 记者 李东生;充分宣传版权保护对经济社会发展作用[N];中国新闻出版报;2007年
3 本报记者 尹训宁;创新筑起版权保护的长城[N];中国知识产权报;2007年
4 姚文平;业界共商奥运版权保护[N];中国知识产权报;2008年
5 方圆;国家版权局团中央开展青少年版权保护教育活动[N];中国新闻出版报;2008年
6 记者 王静;全国中心城市版权保护工作研讨会在我市召开[N];石家庄日报;2008年
7 浙江省杭州市版权局 李为 崔怀明;动画版权保护如何向漫画及衍生品延伸[N];中国新闻出版报;2008年
8 周鑫;亚细亚天空下的网络著作权保护[N];中国知识产权报;2009年
9 记者 胡亮;版权保护重点在执法环节[N];中国经济时报;2009年
10 本报记者 方圆;中国版权保护中心版权登记工作受好评[N];中国新闻出版报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 袁渊;小波域盲水印检测算法研究[D];国防科学技术大学;2003年
2 谢荣生;盲检测图像数字水印技术研究[D];哈尔滨工程大学;2002年
3 许德合;基于DFT的矢量地理空间数据数字水印模型研究[D];解放军信息工程大学;2008年
4 蔡祖国;知识产权保护与信息自由的冲突及其协调研究[D];华中科技大学;2011年
5 尤杰;数字传播时代的版权与言论自由权之争:对转换性使用的哲学思考[D];上海大学;2011年
6 韩钢;自适应单载波、多载波调制中信号盲检测技术研究[D];西安电子科技大学;2003年
7 朱文贵;基于阵列信号处理的短波跳频信号盲检测和参数盲估计[D];中国科学技术大学;2007年
8 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
9 李祖明;互联网上的版权保护与限制[D];中国社会科学院研究生院;2002年
10 段维;网络时代版权法律保护问题研究[D];华中师范大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李海峰;稳健性数字图像水印算法研究[D];吉林大学;2006年
2 董颖;基于小波变换的视频数字水印算法研究[D];青岛科技大学;2008年
3 李杰;网络环境下版权保护的若干问题研究[D];大连海事大学;2002年
4 齐锐;基于变换域的数字图像水印技术的研究[D];电子科技大学;2003年
5 梁杰;数字水印在静止图像中应用的研究[D];武汉大学;2004年
6 苏振华;中美版权贸易比较研究[D];湖南师范大学;2008年
7 虞长娟;论“部分版权产业”客体的版权保护[D];中国政法大学;2009年
8 田亮;盗版与版权保护的经济学分析[D];吉林大学;2009年
9 王利;基于数字水印的版权保护管理系统[D];合肥工业大学;2009年
10 何笃丰;论版权权利穷竭[D];华东政法大学;2010年
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