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与版权保护结合的图像认证水印算法研究

简慧  
【摘要】: 随着计算机网络和通信技术的飞跃发展,数字媒体(包括数字图像、数字视频、数字音频)已得到了广泛的应用,随之而来的数字媒体的信息安全、知识产权保护和认证等问题也变得日益突出。图像认证技术就是应判断图像的真实性和完整性需要而产生发展的一种技术,它主要解决两个问题:一是判断图像是否被篡改,即区分篡改和正常处理;二是篡改定位及恢复。目前用于图像认证的方法主要有基于数字签名的图像认证和基于数字水印的图像认证,其中签名方法需要附加额外信息,而水印方法则将认证信息隐藏在原始图像中而不需要附加信息。因此,一般的图像认证采用水印方法实现。 本文主要对与版权保护结合的图像认证水印技术进行了一些有意义的探索,在对图像进行认证的同时实现对图像的版权保护。主要工作包括以下方面: 1.首先介绍了基于数字水印的图像认证技术,重点分析了脆弱性图像认证水印、半脆弱图像认证水印和与版权保护结合的图像认证水印现有的主要算法,比较了它们的优缺点。 2.在分析国内外现有的主要算法的基础上提出了一种用于图像认证的多水印算法,主要利用了小波变换的空-频分解特性,用四叉树结构来表示相应的小波系数,并结合树结点上的统计信息来选择嵌入水印的位置,在不影响图像质量的情况下,自适应地修改小波系数。实验结果表明,该算法有较高的信噪比,能够识别恶意篡改和非恶意篡改,而且能以较高的精度定位篡改区域。 3.提出了一种基于混沌序列和ROI区域的医学图像认证双水印算法,将混沌映射的初值敏感性应用到图像的篡改检测中。主要对医学图像进行提升整数变换,利用小波变换的空-频分解特性和树结点的统计信息来选择NROI区域的低频系数,嵌入鲁棒水印;将ROI区域LL3特征值和位置信息共同作为Logistic混沌映射的初始值,生成相应的认证水印信息,利用块之间的映射关系嵌入到NROI区域对应块中。实验结果表明,此算法能够实现对篡改的检测、定位和恢复,对医学图像进行认证的同时,实现对其版权的保护。


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