基于脆弱水印的數字圖像認證算法設計與實現(xiàn).pdf

1、隨著信息科學技術的快速發(fā)展和高性能計算機的普及,數字圖像處理技術越來越先進,數字圖像處理工具也越來越強大,編輯和處理數字圖像變得極為容易。數字圖像可以被輕易地修改,并使得人眼無法辨別它們的真?zhèn)?由此引發(fā)的圖像真?zhèn)握J證問題已經成為日益嚴重且亟待解決的難題。脆弱水印是一種特殊的數字水印,由于它對圖像篡改具有很強的敏感性,因而成為解決圖像真?zhèn)握J證問題的一種有效手段,并且已經成為了國內外信息安全研究領域的一個熱點。
　　本文首先介紹了數字

2、圖像的篡改或偽造問題,并對數字圖像認證技術作了概述。然后,介紹了脆弱性數字水印技術的基本理論與方法,回顧了基于脆弱水印的圖像認證技術的發(fā)展過程與研究現(xiàn)狀,針對不同特性的脆弱水印技術進行深入的研究,分別提出像素級篡改定位的脆弱水印算法、分塊級篡改定位的脆弱水印算法以及篡改類型區(qū)分與恢復的脆弱水印算法:
　　1)針對單像素認證算法篡改檢測效率低,容易遭受量化攻擊和偽認證攻擊的問題,提出一種用于數字圖像精確認證的像素級篡改定位脆弱水印算

3、法。利用圖像的消息認證碼和混沌技術生成認證水印信息和查詢表,以某種規(guī)則將認證水印嵌入到圖像的最低兩個位平面中,有效地抵抗量化攻擊和偽認證攻擊。篡改檢測分兩層進行,具備了較高的篡改檢測效率。實驗結果表明該算法完全滿足水印不可感知性的要求,對圖像篡改具有較高的檢測準確率,而且篡改檢測率幾乎不受篡改比例大小的影響。
　　2)針對分塊認證算法水印嵌入時,容易形成固定映射或固定認證鏈而受到量化攻擊和偽認證攻擊的問題,提出一種塊級篡改定位的脆

4、弱水印算法。利用圖像塊奇異值生成認證水印,利用混沌映射將水印偏移嵌入到映射圖像塊的最低兩位,有效地提高了算法抵抗量化攻擊和偽認證攻擊的能力。實驗結果表明,本文算法不但具有良好的篡改定位能力,而且安全性較高,能有效抵抗量化攻擊和偽認證攻擊。
　　3)結合分層檢測水印和多重水印的思想,提出一種篡改類型區(qū)分與恢復的脆弱水印算法。利用內容篡改檢測水印、恢復水印、水印篡改檢測水印三種水印,使得算法同時具備篡改檢測定位、篡改恢復、篡改類型區(qū)分