基于鲁棒水印的图像认证技术研究

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1、基于鲁棒水印的图像认证技术研究随着网络的发展，在极大丰富了多媒体信息的同时，多媒体信息特别是图像的保护成为计算机领域的一个重要研究方向。图像保护一方面是指图像的版权保护，维护图像著作者的版权利益，另一方面是指保护图像免于恶意性修改，保护图像作为证据类信息的完整性和真实性。数字水印技术作为目前信息安全和数字媒体版权保护研究的热点，通过一定的算法将一些标志性信息嵌入原始的多媒体信息中，成为其中的一部分，不易被人的视觉系统觉察，并能对多媒体信息起到防盗版、侵权和篡改以及保护信息完整性的作用。基于水印的图像认

2、证技术是将认证信息隐藏在原始图像中而不需要附加信息。本文根据数字水印的鲁棒性技术和数字图像认证技术入手，详细介绍了基于水印的图像认证技术的基本概念，分析了其各种性质、基本理论，并构建了图像认证的框架与原理，根据数字水印的鲁棒性，分析研究了基于鲁棒水印在低频分量上的图像认证算法。运用了MATLAB软件运行了基于图像认证的演示程序。由于图像认证的重要性，反映出不论是在学术研究还是在实际应用中，基于水印的图像认证都是一项非常有意义的技术。关键词数字水印；图像认证；图像认证算法；水印嵌入；水印提取I目录摘要I

3、AbstractII第一章绪论11.1课题背景和意义11.2国内外发展现状21.3课题的主要内容3第二章数字水印技术概述42.1引言42.2数字水印特性42.2.1不可感知性42.2.2可证明性42.2.3鲁棒性52.2.4逼真性52.2.5安全性62.3数字水印分类62.3.1按特性划分62.3.2按水印所负载的媒体划分72.3.3按检测过程划分72.3.4按内容划分72.3.5按水印隐藏的位置划分72.3.6按用途划分82.4数字水印系统82.4.1水印生成82.4.2水印嵌入92.4.3水印检测

4、92.5本章小结10第三章数字图像认证技术概述113.1引言113.2数字图像认证技术原理113.2.1数字图像认证分类113.2.2数字图像认证系统基本特性123.2.3图像认证系统原理及框架133.3数字图像认证方法133.3.1空域方法143.3.2变换域方法143.4本章小结15第四章基于鲁棒水印的图像认证算法164.1引言164.2算法原理164.2.1图像的小波变换174.2.2水印嵌入算法184.2.3水印提取算法184.3实验结果与分析194.4本章小结23结论24参考文献25附录一2

5、6附录二28附录三29致谢30基于鲁棒水印的图像认证技术研究第一章绪论1.1课题背景和意义近年来，随着数据网络技术以及信息数字化的迅速发展，各种数字图像，视频、音频等多媒体应用软件的使用频率越来越高，越来越多的多媒体内容的传输和处理变得越来越简单化，多媒体软件以及内容简单化的同时使得用户对各种多媒体信息进行大量的复制和编辑、制作等操作，在极大方便了用户的同时，图像信息的完整性、内容的真实性等安全问题也一一暴露出来。这一现状带给社会的负面效应是多媒体版权得不到有效保护，使得多媒体制造者和生产者受到了严重

6、的经济损失；数字图像非法篡改现象日益严重也给信息传送双方带来的不必要的麻烦。因此，在网络环境中，如何对数字媒体版权实施有效保护，从而保证数字媒体内容的真实性、完整性已成为一个严峻的现实问题。目前在医学、军事、法律、商业、新闻媒体等众多领域里均应用到了数字图像作品，当这些领域在传输数字图像信息的过程中一旦信息被篡改或者被攻击，如果篡改的内容涉及到国家安全、法庭举证、历史文献、商业票据、医学图像等重要数据，那么篡改结果可能会造成极大地社会影响，甚至会导致重大的经济损失。例如在法庭上，原被告双方证人所举证的

7、照片信息是否真实，这直接关系到法官的审判结果的裁决；在历史文献上，很多年代久远的文献中所提供的信息是否正确，这都会影响到读者的正确的思维和判断；在商业上，数据的真伪性，会直接损害到交易双方的经济利益；而在医学应用上，原始图像的信息会直接影响到医生对患者的诊断，甚至会对患者造成生命的威胁等严重后果。因此，可以看到数字图像的完整性，真实性认证在众多领域都已经成为不可或缺的技术保障，所以对数字图像进行认证并实施完整性保护，已成为亟待解决的问题。认证的目的主要是验证信息发送者所发送的信息的真实性以及信息的完整

8、性和验证信息接受者所接受到的信息的真实性和完整性，认证是信息安全技术的一个尤为重要的方面。认证技术依赖于安全的密码系统[[]阙大顺,姚涛.一种基于混沌映射的小波域水印算法[J].武汉理工大学学报(信息与管理工程版),2005,27(05):46.]。近年来，随着数字水印技术的迅速发展，用来解决数字图像的真实性问题的数字图像认证技术已经成为了目前信息认证领域的研究热点。图像认证技术，作为一种有效的图像信息安全技术，有效地为数字图像的保护提供了一种手段。它可