魏玲[1]2008年在《基于小波变换的图像数字水印算法研究》文中研究指明随着计算机技术和网络技术的迅速发展,数字多媒体信息在更容易获得的同时,也更容易遭受非法复制、伪造、篡改、侵权等攻击,而传统的基于密码学的安全措施对这些攻击显得力不从心,出于对数字产品本身及其原有者利益的保护,人们提出了数字水印技术。数字水印是将具有特定意义的标记(水印),按照某种给定算法嵌入到多媒体产品中,以实现对该产品的保护和认证,同时不影响该产品的使用质量。它一般具备叁个基本特征,即不可见性、鲁棒性及安全性。一般而言,数字水印算法按嵌入域可分为空间域方法和变换域方法。空间域方法比较简单,但这类方法对于极小的改动都很脆弱。在许多情况下,即使由于有损压缩的很小变化也可能使整个隐藏信息丢失。变换域方法是在宿主图像的重要区域嵌入水印,因而比空间域方法能够更好地抵抗压缩、剪切、缩放、滤波等攻击。事实上,这类算法不仅能更好地抵抗各种信号处理操作,而且还能保持对人类感观系统的不可感知性。目前主要有叁种变换域方法:离散傅立叶变换(DFT)、离散余弦变换(DCT)、离散小波变换(DWT)。本文主要讨论小波域的数字水印算法,所做工作及创新表现在以下五个方面:首先对数字水印技术的研究背景、发展现状及算法现状作了综合性介绍,并对数字水印的基本概念特征、通用模型、分类、主要应用领域、典型算法、水印攻击分析以及系统评测等方面进行了总结和探讨。其次阐述了小波分析理论基础,图像置乱技术及其应用。根据小波变换前后总能量不变这一特点,通过计算与分析得出能量分布规律,同时也可以看到小波变换后各级子图针对各种攻击所受影响程度是不同的。对小波域数字水印算法作了细致的研究。阐述了小波域的数字水印嵌入方法首先应该解决的叁个关键技术:小波的选取、小波系数的选择以及如何充分利用人类视觉特性来平衡水印的鲁棒性和不可见性,同时对水印的嵌入位置的选择作了深入的分析,主要涉及低频和高频子带。提出一种基于DWT的数字水印算法,通过比较的方法实现水印信息的嵌入,并实现了水印的盲提取,仿真实验证明该算法的鲁棒性较好。提出了采用具有特殊意义的二值图像作为水印信息。本文将选用标志为“山东师范大学”的二值图像作为嵌入水印。在嵌入水印之前,对水印进行了预处理,将原始图像置乱成为杂乱信息,从而加强了水印信息的安全性及不可见性。与传统的使用伪随机序列的数字水印相比,有意义的数字水印将更具有可读性、实用性和直观性。最后借鉴已有的研究成果,提出一种基于小波变换的自参照图像数字水印算法,算法没有按照传统的方案选择在低频、中频或者高频嵌入水印,而是在小波域中通过对小波系数的修改得到原始图像的自参照图像,然后通过计算原始图像与参照图像的差值得到水印的嵌入位置。这不仅保证了水印的不可见性,同时也极大的增强了水印的鲁棒性。通过大量的仿真实验,证明本文算法在保证水印不可见性的同时,对常见的图像处理,如JPEG压缩、噪声、剪切、缩放以及滤波等,均具有较好的鲁棒性。最后,对本文的工作进行了总结,并对数字水印的发展方向作了展望。
唐旭[2]2008年在《基于傅立叶和图像特征的数字水印技术研究》文中研究指明随着计算机及网络技术的飞速发展,数字作品传播和拷贝变得越来越方便,同时使得数字作品的信息安全保护和版权保护也成为迫切需要解决的实际问题。数字水印是近年来在信息安全领域兴起的保护知识产权的新方法。它通过在原始数据中嵌入一些重要信息为受到版权保护的媒体数据的完整性和所有权归属提供完全和可靠的证据,以此达到防止数字产品的盗版和篡改目的。本文在详细分析了信息隐藏技术的特点和需求的基础上,从信息隐藏技术的应用角度出发,提出了一种基于小波域变换的图像数字水印算法和基于傅立叶域的有意义水印算法。在基于傅立叶域数字水印算法研究方面,主要做了如下工作:(1)为了提高水印的安全性,在嵌入水印之前首先对水印信息利用Arnold变换进行置乱。(2)为了提高传统相关性检测方法的准确率,嵌入水印时采用嵌入两个不相关伪随机序列的方法,大大提高了检测的准确率。(3)低频部分集中图像的大部分能量,修改这里容易引起失真,所以本文采用修改中高频部分的方法进行嵌入。(4)本文水印的检测方法为半盲检测,只需要原始水印的部分信息的参与,所以具有重要的现实意义。在基于离散小波变换的图像数字水印算法研究方面,主要利用人眼的视觉注意机制作为指导,依据在“图像的特征区域”中嵌入水印符合“水印信息应当充分利用图像的重要感知特征”这一思想,获取合理的图像水印嵌入区域嵌入水印,并且依据人眼视觉系统的视觉模型来保证水印的鲁棒性与图像视觉质量。最后通过实验的方法验证了本算法具有较强的鲁棒性,而且加入的水印不会影响图像的视觉质量,并能够有效地进行水印的提取与检测。对DCT域数字水印技术进行了研究和试验,分别对压缩、剪切、模糊、加噪等情况下的鲁棒性进行了测试。
朱懿[3]2008年在《基于压缩域的图像数字水印研究》文中提出数字水印技术作为版权保护的一种重要技术,已经引起了工业界和学术界的广泛关注,并取得了一定的研究成果。为了节约网络带宽和存储资源,图像进行压缩成为必然。然而图像压缩会对水印技术带来极大的影响和挑战。压缩域水印技术主要针对如何提高水印抵御压缩的性能进行研究,对水印技术的发展有着重要的意义。目前压缩域水印技术的研究还处于初级阶段,还存在很多问题。如关于压缩域算法的研究还不多,与其它相关领域的先进技术的结合还不充分,对人类视觉系统和图像自身特性的考虑还不够。由于这些问题的存在,课题的研究就有着十分重要的意义。本文在对图像数字水印和图像压缩技术进行深入研究的同时,提出了在图像压缩域内同时嵌入一个鲁棒水印和一个脆弱水印的双水印方案,鲁棒水印可以保护压缩图片的版权信息,抵抗一些常见攻击,而脆弱水印对于几何攻击,添加噪声等常见纂改手段脆弱以防止数字作品被修改,该算法主要基于JPEG有损压缩技术设计。实验证明这两种水印算法是共存可行的。
李海燕[4]2008年在《图像数字水印算法的研究》文中研究表明随着网络技术和多媒体技术的飞速发展,如何保护数字产品的安全和版权的问题,已经成为世界各国极为关注的重要课题。数字水印技术就是在这个背景下应运而生的,它可以有效地弥补传统信息加密方法的缺点,在认证、防伪、防篡改,保障数据安全和完整性等方面具有广泛的应用前景。目前的数字水印技术发展得十分迅速,并且已经取得了丰硕的成果。本论文对静态图像的数字水印技术的理论和方法进行重点研究,所作的主要工作如下:1.介绍了信息隐藏和数字水印的概念,并从水印的生成、嵌入、提取、检测和攻击五个方面阐述水印系统的基本框架,对数字水印技术的分类、特点、典型算法和应用领域进行了简单的介绍。2.根据人类视觉系统的特点,提出了基于DWT和DCT域的水印嵌入算法,并用实验验证了算法的有效性。3.根据人类视觉对彩色图像的感知特性,设计出一种新的水印算法。该算法选取二值图像作为水印,对其进行置乱加密后嵌入作为载体的彩色图像绿色分量的DCT中频系数中。实验表明,用该算法嵌入水印的图像质量没有明显下降,并且嵌入的水印信息具有良好的鲁棒性。
彭涓[5]2008年在《基于数字水印技术对敦煌壁画数字图像版权保护的探讨》文中认为敦煌莫高窟是着名的世界文化遗产,对莫高窟的保护,特别是那些极其珍贵的壁画信息采取必要的措施完整地进行保护,有其重要的价值和意义。借助现代数字技术手段,通过数字拍摄,获取精细完美的壁画图像,然后通过数字处理,便获得一幅幅精致的巨幅壁画数字图像,供保护、研究、出版、展览等各种应用。数字壁画图像在带来便利应用的同时,版权的保护成为一个重要的话题。数字水印技术是20世纪90年代出现的一门崭新的技术,它通过在数字产品中嵌入可感知或不可感知的信息来确定数字产品的所有权或检验数字内容的原始性,因而使数字水印技术成为当今数字作品版权保护研究的热点。本文在仔细分析当前数字水印技术发展和应用的基础上,针对敦煌数字壁画的特点,研究了各种数字水印技术,尤其是对小波变换(DWT)和离散余弦变换(DCT)的特点进行了详细的研究,分析了基于这两种变换的数字水印技术的数字水印序列的嵌入位置,依靠Matlab环境,实现了基于小波变换数字水印算法,并针对敦煌莫高窟第323窟北壁壁画用此算法进行嵌入水印、提取水印,并对用此算法实现的水印嵌入图像在photoshop中进行不同压缩质量jpeg压缩、添噪、格式转换,裁减、拉伸、拼接等各种操作后,提取水印来检验此算法的稳健性。数字水印是解决敦煌壁画数字化成果应用的一种重要技术方法,近期,数字水印技术研究发展迅速,商业应用也达到一定程度,通过本文的研究,希望能够对敦煌数字壁画的版权保护引个头,为将来实质性敦煌壁画数字版权保护工作奠定基础。
李纲[6]2008年在《基于DWT的数字图像水印算法研究与实现》文中研究表明随着信息技术的快速发展,电子商务及大量商用多媒体业务的涌现,使得数字产品的版权保护显得尤为重要。版权保护问题是现在乃至将来相当长一段时期内的研究热点之一。数字水印技术是一种有效的数字版权保护技术,而基于彩色图像的数字水印技术是当前数字水印技术的研究热点。本文在研究了基于DWT数字图像水印基本算法的基础上,重点研究了基于彩色RGB图像的水印算法,在分析研究两种彩色图像中嵌入灰度图像水印基本算法的基础上,研究设计了一种基于块内分散嵌入的DWT算法,仿真实验结果表明了该设计算法的优越性。本论文主要工作如下:1.归纳了信息隐藏及数字水印技术的发展背景和研究现状,并阐述了课题的目的和意义。给出了数字水印系统的原理及数字水印的分类和典型的算法,分析了数字水印的基本特征、常见的攻击方法和评估标准。并比较小波变换相对其他变换域算法的优越性,论述了本文主要采用变换域DWT算法的原因。2.为了提高水印的安全性,本文在水印信息嵌入之前首先对水印信息利用Arnold变换和伪随机序列变换双密钥进行加密,增加了水印信息的安全性。3.研究了在灰度图像中嵌入二值图像水印,嵌入的方式为灰度图像叁级小波系数奇偶量化,以保证在水印提取过程中不需要原始图像参与,而且整个提取算法简单准确。实验结果表明本算法对JPEG压缩、剪切、加噪、滤波等一般的图像处理攻击具有较强的鲁棒性。4.研究了在彩色图像中嵌入灰度图像水印的两种基本算法,即基于关系的嵌入算法和基于位平面分解的嵌入算法,在此基础上,重点研究设计了基于块内分散嵌入的DWT算法,并进行了仿真实现。实验结果分析表明叁种算法所嵌入水印都具有良好的鲁棒性和不可见性,论文最后对这叁种算法进行了攻击实验比较,仿真结果表明,本文研究设计的算法比前两种具有更强的抗攻击能力。
武鲁英[7]2008年在《基于变换域的双数字水印的研究》文中进行了进一步梳理数字产品已经成为人们主要的信息交流方式,从Internet获得信息达到了前所未有的深度和广度,随之而来的非法复制、篡改等侵权问题越来越受到人们的关注,保护版权者及作者的利益仍然是信息安全领域的一个热门话题。作为信息隐藏的一个重要分支——数字水印技术使得人们在不影响数字产品使用质量的前提下,将具有特定意义的标记(水印)依据某种数字水印算法嵌入到数字产品中,达到版权保护和内容认证的目的。空间域水印算法比较简单,数据量较小,计算速度通常较快,但是信息隐藏的鲁棒性差。而变换域水印算法虽然比较复杂,数据量较大,但是变换域的能量分布集中,容易与人类视觉系统HVS模型相结合来决定嵌入水印的强度,信息隐藏的鲁棒性较好。目前,绝大多数数字水印算法在功能上是单一的,或者只解决图像的版权问题,或者只解决图像的内容认证问题。因此,研究鲁棒、不可见的双数字水印技术成为当前具有挑战性的热门方向,近年来在国际上引起了极大的关注。本文主要对图像数字水印算法进行了研究,主要利用变换域的小波变换来实现数字水印的嵌入和提取,这是因为小波变换可以将信号或图像按小波基分层次展开,小波变换具有放大、缩小和平移的数学显微镜功能,并且能够进行比较精确的图像拼接,所以可以根据图像信号的性质以及事先给定的图像处理要求确定展开的级数,并将其应用于信息隐藏领域。目前应用较多的是图像数字水印技术,它能够提高信息隐藏的鲁棒性。所做的主要工作及创新点如下:本文的主要工作有:首先,本文以静态数字图像为研究对象,在分析了空间域和变换域几种典型的数字水印算法的基础上,由于基于空间域的LSB算法安全性不高,容易把隐藏在末位的信息抹去,提出了一种改进的基于小波变换的数字水印算法。该方法借鉴了空间域LSB算法的思想,把水印嵌入到图像叁级小波变换后的低频子带上,通过改变对应位置上的小波系数实现自适应的嵌入水印图像。实验表明,该算法能抵抗常见的攻击,有很强的鲁棒性。其次,深入分析了奇异值分解的原理和小波变换的原理以及图像处理对各级小波分解和奇异值分析的影响等,重点研究了基于离散小波变换的单水印和双水印算法。结合空间域算法的思想和图像的多分辨率分析对子图奇异值的影响,提出了一种在小波域子带中修改小波系数和奇异值系数的数字水印算法。该算法基于奇异值分解和离散小波变换,对原始图像进行小波变换,把SVD思想运用到小波变换后的系数矩阵中,实现灰度图像的嵌入。实验验证,该算法有很好的抗噪和抗压缩效果。最后,在研究单数字水印的基础上,提出了一种基于SVD和DWT的双数字水印算法。该算法根据图像的纹理特征对原始图像分块,先将第一个不可见水印嵌入原始图像的低频域以保护图像版权,然后将第二个不可见水印嵌入原始图像的中频域中以认证图像。实验表明,该双数字水印系统达到了版权和内容保护的目的。本文的创新点是:1.提出一种基于SVD和DWT的双数字水印算法,该算法是一种鲁棒性的双数字水印算法,可以应用在同时实现版权保护和内容认证的领域。该算法是在原始图像中嵌入两个不可见水印,一个不可见的水印嵌入原始图像的低频域以保护图像版权,另一个不可见水印嵌入原始图像的中频域中以认证图像,起到双重保护的作用。2.针对保密通信提出了一种改进的基于SVD和DWT的双数字水印算法,该算法已经实现了无序提取,可以实现军事领域不同任务或者密报的传达。该算法使用两个密钥Key1和Key2把不同的信息藏在图像的不同位置以实现保密通信,拥有密钥的人可以根据自己的密钥提取相应的水印信息或者接收不同的任务,并不影响其他人提取信息或者接受任务,从而实现保密通信。虽然数字水印技术在国内外的应用还处于初级阶段,但水印公司的创办使得水印技术走上了实用化和商业化道路,必将推动国内外水印技术的蓬勃发展。
沈晓峰[8]2008年在《基于奇异值分解的数字图像水印技术研究》文中进行了进一步梳理随着多媒体技术和网络技术的飞速发展,数字产品的应用越来越广泛。数字信息的安全问题逐渐成为了人们关心的问题,其中以数字作品的版权保护尤为重要。数字水印技术作为数字作品版权保护的一种重要手段,己成为学术界研究的一个热点。本文首先概述了数字水印技术的产生背景、分类、模型、应用和研究现状等相关内容,分析了水印算法的设计要求,给出了评估水印系统的方法,并对不同的水印算法和水印攻击进行了分析。然后以静止图像作为研究对象,结合了混沌、奇异值分解、图像置乱等多种技术和方法,重点研究了奇异值变换域中的数字水印技术。文章首先提出了一种新的基于奇异值分解并结合离散余弦变换的二值图像数字水印算法。算法利用混沌加密技术将水印进行预处理,并按水印的大小把原始二值载体图像分成若干块,将每块进行离散余弦变换,选取每块中的直流系数重新组合成新的矩阵,再对该矩阵进行奇异值分解从而嵌入水印。通过进一步研究矩阵奇异值分解后所得矩阵中系数间的相互关系,本文提出了一种基于视觉密码技术和奇异值分解技术的秘密共享方案的数字图像水印算法,通过比较调整奇异值分解后矩阵的系数来完成水印的嵌入。文中对两种水印算法进行了大量的不可见性和鲁棒性的实验。实验结果表明,两种算法都具有良好的不可见性,对常见的图像处理操作具有很好的鲁棒性。并且方法简单易行,因此具有较好的实用价值。
聂犇[9]2013年在《基于提升小波的彩色图像数字水印方法研究》文中进行了进一步梳理随着信息时代的来临，数字技术的快速发展，信息的安全保护问题逐渐受到人们的重视。图形图像、文本文字、音频和视频等通过数字技术的存储、复制与传播变得非常便捷。人们为了快速的得到与原始信息、数据完全相同的内容或者说复制品，可以通过互联网方便快捷地获取相关信息，据美国商业软件联盟（BSA）2008年5月公布的报告显示，全球因软件盗版所带来的损失高达480亿美元，中国的软件盗版率连续叁年持续下滑，但仍处在82%的较高比例，所以需要进行加密、认证以及版权保护声像数据也不断增多。在这种背景之下，数字水印技术应运而生，它能够对数字内容的产权进行有效的保护，它主要通过在数字信息中设置版权保护识别标记来实现。小波工具在当前数字水印技术中，因其鲁棒性以及操作性强受到广泛的关注。将数字水印置于静态图像当中，同时具有良好的效果，就必须要有一个科学优秀的水印算法，其除了必须具有鲁棒性、不可感知性、容量（也称有效载荷）叁个基本特征外，还应该尽量满足一下几个要求：嵌入位置的安全性、通用性、计算效率高。其中不可感知性和鲁棒性是一对矛盾，所以必须在两者之间进行折中，也就是水印嵌入后保证在不可感知性的前提下，尽可能多地嵌入水印。考虑到不可感知性与鲁棒性之间的折中，我们可以把水印嵌入方法的变换域水印算法再分为：基于视觉掩蔽特性和基于能量大小两种。本文从小波的理论入手，依据当前数字图像水印前沿技术，提出一种基于小波变换的数字水印技术方法。
杨永锋[10]2007年在《彩色图像数字水印技术研究》文中研究指明随着计算机网络和通信技术的飞速发展,包括数字图像在内的数字媒体得到了广泛的应用,但随之而来出现了一系列数字媒体的信息安全问题。一方面网页上处处可见图像,复制、编辑、非法散布数字图像在信息时代成了轻而易举的事情;另一方面,数字图像处理技术的成熟,使得伪造、篡改图像成为可能。数字图像的版权保护和内容认证问题变的日益突出,迫切需要解决这些问题。传统的加密系统可以起到保护作用,但是数据一旦被解开,就完全置于解密人的控制之下,原创作者没有办法追踪作品的复制和二次传播,加密技术的安全性也受到质疑。数字水印技术应用而生,成为实现数字产品版权保护与信息完整性验证的有效方法,目前已成为信息安全领域的一个研究热点。在研究了数字水印技术的基本理论和算法基础之上,对彩色图像的数字水印技术做了较深入的研究和分析。主要体现在以下几个方面:数字水印技术的研究情况,包括数字水印提出的应用背景和技术背景,国内外研究现状和数字水印的应用;数字水印的基本理论:包括数字水印技术的模型、针对图像的数字水印攻击技术、数字水印的特性及其图像数字水印的鲁棒性和不可见性研究;并且研究了现有数字水印算法,包括空间域算法和变换域算法。在此基础上本文着重做了两个方面的工作。第一是提出了一个基于小波变换和奇异值分解的彩色图像水印算法。结合人类视觉系统将一个灰度图像嵌入到彩色图像的蓝色分量中,很好地实现了水印的不可见性,实验中用信噪比说明了水印嵌入到蓝色分量比嵌入到其它颜色分量中可以更好地保持原始图像的感知质量。实验证明该方案对JPEG压缩和中值滤波等处理有较好的鲁棒性。第二个工作是提出了一个同时实现彩色图像版权保护和内容认证的数字水印方案。结合人类视觉系统在图像的绿色分量中嵌入版权信息,实现版权保护,在蓝色分量中嵌入二值图像,实现内容认证。与其它此类方案相比,通过与原始信息的相同位百分比计算,版权保护水印对JPEG压缩、高斯噪声等攻击抵抗力强;实验表明内容认证水印能更有效地刻画攻击和定位篡改;版权保护水印嵌入位置随机选取,内容认证水印经过Arnold变换置乱,使得方案的安全性加强。
参考文献：
[1]. 基于小波变换的图像数字水印算法研究[D]. 魏玲. 山东师范大学. 2008
[2]. 基于傅立叶和图像特征的数字水印技术研究[D]. 唐旭. 苏州大学. 2008
[3]. 基于压缩域的图像数字水印研究[D]. 朱懿. 北京邮电大学. 2008
[4]. 图像数字水印算法的研究[D]. 李海燕. 合肥工业大学. 2008
[5]. 基于数字水印技术对敦煌壁画数字图像版权保护的探讨[D]. 彭涓. 电子科技大学. 2008
[6]. 基于DWT的数字图像水印算法研究与实现[D]. 李纲. 武汉理工大学. 2008
[7]. 基于变换域的双数字水印的研究[D]. 武鲁英. 山东师范大学. 2008
[8]. 基于奇异值分解的数字图像水印技术研究[D]. 沈晓峰. 苏州大学. 2008
[9]. 基于提升小波的彩色图像数字水印方法研究[D]. 聂犇. 电子科技大学. 2013
[10]. 彩色图像数字水印技术研究[D]. 杨永锋. 兰州理工大学. 2007
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