探析数字图像加密技术与水印技术的研究

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1、中南大学硕士学位论文数字图像加密技术与水印技术的研究姓名：李敏申请学位级别：硕士专业：交通信息工程及控制指导教师：费耀平20040501摘要网络环境下的数字产品的安全问题和版权保护问题是目前信息安全领域研究的热点和难点。本文针对这一领域内的数字图像的加密技术与水印技术进行了深入的研究，具体包含以下四个方面：l、提出r一种基于队列变换的数字图像置乱加密算法，分析了其周期性、可逆性和安全性，并给出了图像置乱程度的评价公式。理论证明和仿真实验均表明该算法较Amold等其它置乱算法具有更高的安全性，且具有可逆和置乱效果好等特点。2、对基于DcT系数线性关系的盲提取算法进行了改进，增强了

2、水印的自适应性、不可见性和安全性。算法对水印较小，载体较大且纹理较强的图像具有很好的效果。3、提出了一种基于置乱变换的多重数字水印算法，可嵌入多重水印，标志不同所有者(如创作者，发行者，使用者等)版权使用的合法信息。该算法除对有损压缩等攻击鲁棒性较弱外，对剪切和比特替换等攻击都具有较强的鲁棒性，算法还具有较好的不可见性、较高的安全性和较大的水印容量。4、针对数字图像水印的不可见性和鲁棒性之间的矛盾这一水印技术中的难题，提出了一种基于时间戳认证的零水印方案，并给出了一个具体的DCT域的零水印算法，仿真实验结果表明，该算法对常见的图像操作和攻击(如JPEG压缩、加噪、中值滤波、比特

3、替换、剪切、旋转、缩放等)具有很强的鲁棒性，算法还具有真正意义上的不可见性和很高的安全性。关键词信息安全，图像加密，版权保护，数字水印，零水印ABSTRACTAtpresent，thesecur埘andcopyrightprote“onofthedigitalproductionunderNetworksareahOtanddi炳cultpToblemininfo咖ationsecurityInthispaper，aresearchonen哪喽ion弧dwa．termarkingofdigitalimagejsdone，whichincludesthesef01lowfbura

4、spects：Firstly，analgori也mofd诤talimagescramblingbasedonqueuetransfo衄ationispr叩osed．Thep商odic时、reVersibil卸andsecurityareanalyzedandtheappraisalfo咖ulaofthescr锄blingdegreeisalsogiven．Theor)Fprovingandim“ateExper泌lentshowthatthisalgorit‰ismoresaf文ythanotherscran如lingalgorithmsuchasA越old．Secondly，

5、Adigitalimagewate咖盯ka190rithmbasedonline“relationamongtheDCTcoe伍cientsisiⅡlpr0Ved，whichenhaIlcestheadaptation，iⅡlperc印tibilityandsecurityofthewatemlarking．IthasagoodperformancewhenbeusedinthetinywatemlarkandbigcarrierimagewithstrongtexnJre．Thirdly，Anewkindofmultimg“alwa_temlarkingalgorithmba

6、sedonimagescrambIingisproposed．MuItipIewatem’lalkscanbeembeddedtomarkdif话remowners(suchaso“ginator，issuer’useLetc．)．Thisalgoritmisrobusttomostsignalprocessingexc印t10ssycompression．nalsohasgoodimperceptibil时、hi曲sec面tyandbigwate衄arkc叩aci哪．Finally，azero-watermarkschemebasedontimes协mpITauthentic

7、ationisproposed，InordertosolVemecon仃adictionbetwecninvisibilityandrobustness．TheexperimentispracticedinDCTandtheresultsshowthatthisalgoritllnlhashighsecuri锣androbusttosignalprocessingopemtionsandattacks(suchasJPEGcorrlpression，theuseofnoise，矗lterin