基于zernike不变矩的数字图像水印研究

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1、浙江理工大学硕士学位论文基于Zernike不变矩的数字图像水印研究姓名：翟田田申请学位级别：硕士专业：计算机应用技术指导教师：张云华20120305 浙江理工大学硕士学位论文近十几年来，数字多媒体正在逐渐渗透到人们的日常生活中。在各种各样的多媒体信息中，数字图像占据了非常重要的位置。但是随着图像处理技术的发展，对图像的编辑修改等操作变得非常容易，而且用肉眼很难区分出真伪。当图像内容涉及到政治、军事、法庭证据等信息时，其可信度必须要得到确认。因此，图像认证技术成为信息安全领域一个重要的研究课题，而

2、图像认证通常用半脆弱水印来实现。本文在现有的半脆弱数字图像水印进行总结的基础上，围绕���不变矩的半脆弱性，对半脆弱水印技术展开研究。主要提出了结合���矩的半脆弱水印算法，本文的主要工作如下：第一，提出了提取���矩幅值作为图像特征的算法。该算法首先对灰度图像进行三级整数小波变换，然后计算其低频子带���矩值。该���矩幅值在图像应用环境下具有半脆弱性，证实了它是一个性质优秀的特征量，本文通过实验证明了其对正常的图像处理的改变量明显小于对恶意篡改的改变量，在图像应用环境下同样具有半脆弱特性，可

3、用作图像认证的特征量。第二，在���矩幅值具有半脆弱性的基础上提出了把该特征量作为水印嵌入图像的算法。通过大量实验证明，该算法就有良好的不可见性。第三，将���不变矩与小波变换相结合，提出了水印的提取与检测算法。通过���不变矩的矩幅值差异区分正常操作与恶意攻击，并在此基础上定位篡改区域。大量实验结果证明，该算法具有较好的鲁棒性，对于正常的攻击，比如��压缩、旋转稳健；而对于剪切、替换等操作脆弱，从而能够进行区分。另外，该算法能准确定位出被篡改的区域，因此具有良好的定位能力。关键字：半脆弱水印；

4、���矩；整数小波变换；不可见性；鲁棒性；篡改定位 浙江理工大学硕士学位论文������������������瑃���������．�����������．�����瑃����������������������，����������������������������������；������������������������������．����������������������������琣�������������．���������������瑃����瓵����������．�

5、����������������．�． 浙江理工大学硕士学位论文�����������籦�����瑀����������� 浙江理工大学硕上学位论文第一章��研究背景和意义随着计算机通信技术和互联网的迅速发展，数字多媒体的传播也越来越方便和快捷。务等新的服务和运作方式为商业、科研、娱乐等带来了许多商机。信息的数字化为多媒体信息的存取带来了极大便利，计算机网络的飞速发展也使信息的交流达到了前所未有的广度和深度，但是暴露的问题也十分明显：作品侵权更加容易、篡改更加方便。在现代这个数字时代，歌曲或者电

6、影的数字拷贝过程完全不损失作品的质量。现代的盗版者只需简单的拷贝原始数字作品就可以在没有得到所有者的许可下传播这些作品，以牟取暴力；而对于一些重要的文件，如证件、票据、设计图及机要文件等的篡改或伪造也更加容易。这一系列都使数字化技术本身的可复制和易于传播的特性带来一些负面效应。因此信息安全已经成为人们关心的焦点，也是当今的研究热点�。人们曾经提出通过加密多媒体内容来提高安全性，但这并不能完全解决问题：首先，被加密的信息所表现出来的是一种毫无意义的密文，因此，很容易引起攻击者的注意而对加密的内容进

7、行攻击、破坏；其次，加密的信息一旦被非法解密后，就和其他普通数字产品一样不受保护了，因而无法阻止用户对已解密数据的非法操作和复制。而且在密码技术中，所使用的加密算法一般都是公开的，随着计算机处理能力的不断提升，这种方法已越来越不安全了嘲。因此，除了采取与传统作品版权保护相类似的法律和管理手段外，还应针对数字产品本身的特点为其提供技术上的保护。随着人们对数字产品保护的深入研究，信息隐藏技术给人们带来了提示，由此诞生了以表明版权或其他重要信息的数字信号通过特定的方法嵌入到要保护的数字产品中，同时保证

8、被保护产品的使用价值不被破坏。这种信息就被称为水印，被嵌入的载体可以是文本、音频、图像和视频等。半脆弱水印技术是数字水印技术的一个重要分支，它强调的是一种数据完整性和有效性的标注功能，以及对数据破坏和攻击的定位分析能力。该水印技术在原始真实信号中嵌 浙江理工大学硕上学位论文入某种标记信息，通过鉴别这些标记信息的改动，达到对图像认证的目的。半脆弱型水印应随着宿主信号的变动而做出相应的改变，即体现出一定的脆弱性。但是，对宿主信号的某些必要性操作，如加性噪声或者滤波，半脆弱型水印也应体现出一定的鲁棒性