基于混沌理论多功能图像数字水印算法的研究

《基于混沌理论多功能图像数字水印算法的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、中南大学硕士学位论文摘要摘要在信息社会中，信息已经成为社会发展的重要资源，信息安全也成为21世纪国际竞争的重要战场。为了保护一个国家的政治利益和经济利益，各国政府都非常重视信息和网络安全，信息安全已经成为一个全球性的研究课题。在当今网络社会中，多媒体信息安全尤其显得重要。数字图像作为多媒体信息的主要代表，由于它具有容易复制、容易篡改的特性，保护数字图像的版权和对数字图像真实性的认证已经成为迫切需要解决的两大问题。鲁棒数字图像水印技术和脆弱数字图像水印技术分别为解决上述问题提供了有效途径。而混沌与信息加密和数字水印技术之间有着天然的联系。鉴于以上各种原因，本文研究了数字图像的多功能水印技术，主要

2、工作如下：第一，探讨了数字水印技术基本原理，从水印的分类、图像水印原理、水印的算法设计、水印的攻击与评价和水印的应用领域等方面，进行了全面探讨。探讨了混沌理论及其在数字水印技术领域的应用，包括混沌的概念，混沌序列的产生方法和性质；混沌序列用于生成{0，1}--值水印序列的方法，混沌系统用于水印置乱、加密预处理的方法。并提供了一个应用混沌序列调制水印的实例。第二，提出了一种基于混沌的图像版权保护兼内容认证水印算法。将经过混沌置乱的二值图像水印嵌入宿主图像块的DCT最低频交流系数中，以实现对图像进行版权保护的目的；由混沌系统生成的半脆弱水印被嵌入图像块的OCT次低频交流系数中，以达到对图像进行内容

3、认证的目的。两种水印的提取都不需要原始图像，按照水印的鲁棒性和脆弱性进行实验模拟，结果表明了本方案良好的有效性。鲁棒水印对许多善意和恶意的攻击都具有良好的鲁棒性；而脆弱水印对常规善意处理攻击具有一定程度的鲁棒性，而对内容篡改的恶意攻击具有脆弱性，具有篡改定位检测能力。第三，提出了一种基于混沌的图像版权通知兼版权保护水印算法，并着重考虑了水印的安全性。探讨了可见水印嵌入方法和安全性，提出了用三维复杂Liu混沌系统产生可见水印嵌入系数的方法，实现可见水印空域嵌入。探讨了离散小波变换(DWT)的特性，提出将版权保护水印嵌入图像分块小波变换中频系数的一种方法，并利用二维广义Arnold混沌映射进行水印

4、置乱变换。对提出的算法进行实验仿真，中南大学硕士学位论文摘要验证了算法的有效性。算法能同时实现版权通知和版权保护功能。大大增加了可见水印的安全性和非法消除难度；使非法用户很难消除可见水印，也不能提取不可见水印；但合法用户能完全消除可见水印。不可见水印具有抗非法提取的安全性。消除可见水印后的恢复图像质量较高，即不可见水印对载体图像影响小。不可见水印具有较强的抵抗常规图像处理的鲁棒性。最后，分析了当前数字水印研究中存在的问题，指出了进一步的研究方向。关键词：图像版权保护，图像认证，多功能水印，混沌映射，离散余弦变换，离散小波变换n中南大学硕士学位论文K褴inod：tABSTRACTNowadays

5、inasocietywithinformation，lnformationhasbecomeakindofmomentousresources，informationsecurityhasalsobecomeamainbattlefieldofinternationalcompetitionin21甜century．Inordertoprotecttheirowneconomicandpoliticinterests，everygovernmentattachesimportancetonetworkandinformationsecurity,informationsecurityhasbe

6、comeaglobalproblem．Inanetworksocietytheprotectionofmultimediacontenthasbecomeacrucialissuethatattractedmuchattentionofboththegovernmentandthepublic．Asamaincartierofmultimediainformation，digitalimagehascharacteristicsofcopyandtampereasily,thecopyrightprotectionofdigitalimageandtheauthenticationtoveri

7、tyofdigitalimagehavebecomethetwomostcrucialissuestobesolved．Themethodsofdi罾talimagerobustwatermarkingandfragilewatermarkinghaveprovidedanapproachtoresolvetheproblemissuedabove．Becausethatthereisanatur