图像篡改定位和恢复的自嵌入水印算法研究.pdf

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1、ｍ誦分类号：ＴＰ３９ｒ学校代码：１０６９７密级；公开学号：２０１３３１４２２ＮｏｒｔｈｗｅｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ－＾＂＇＝’＾？£Ｆ常ｆ；脑．萬１．心．．＜．．＇．＾＾号聖亨恆硕±巧交ＳＰＥＣＩＯＮＩＡＬＩＺＥＤＭＡＳＴＥＲＳＤＩＳＳＥＲＴＡＴ图像篡改定位和恢复的自嵌入水印算法研究驚学科名称：软件程专业学位类别：王程化作者；石亚南指导老师：康宝生教授西北大学学位评定委员会二〇—五年十二月－ＷａｔｅｒｍａｒｋＡｌＳｅｌｆｅｍｂｅｄｄｉｎｇｉｎｇｏｒｉｔｈｍｆｏｒｇＴａｍｅｒ

2、ＤｅｔｅｃｔｉｏｎａｎｄＲｅｃｏｖｅｒｐｙＡ化ｅｓｉｓｓｕｂｍｉｔｔｅｄｔｏＮｏｒｔｈｗｅｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｉｎａｒｔｉａｌｆｉｌｌ打ｌｌｍｅｎｔｏｆｔｈｅｒｅｕｉｒｅｍｅｎｔｓｐｑｆｏｒ化ｅｄｅｒｅｅｏｆＭａ巧ｅｒｇｉ打ＳｏｆｔｗａｒｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＢＳｈｉＹａｎａｎｙＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：ＫａｎｇＢａｏｓｈｅｎｇＰｒｏｆｅｓｓｏｒＤｅｃｅｍｂｅｒ２０１５西北大学学位论文知识产权声明书本人完全了解西北大学关于收集、保存、使用学位论文的规定。学校有权保留并向国家有关部

3、口或机构送交论文的复印件和电子版。本人允许论文被查阅和借阅。本人授权西北大学可Ｗ将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所等机构将本学位论文收录到。《中国学位论文全文数据库》或其它相关数据库保密论文待解密后适用本声明。、学位论文作者签名：石恥读１指导教师簇名：觀＇－＇１１２０１；年２曰如年）月月！曰｜］！！［西北大学学位论文独创性声明本人声明：所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特

4、别加标注和致谢的地方外，本论文不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得西北大一学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：巧１确２０Ｉ年。月日Ｔ摘要随着网络技术的发展，不法分子很容易对数字图像信息进行更改、编辑与传播，由于篡改时不留痕迹使得接收到图像的人们很难识别数字图像内容的真实性和完整性。如若篡改的图像信息涉及到一些证据或者利益则被篡改的数字图像信息会因为扭曲事实，而导致个人或者团体遭受经济损失或者损害到自身的个人形象。如

5、何鉴别数字图像的真伪并且通过图像的篡改定位与恢复还原真相已成为需要研究的重要问题。本文就提高自嵌入水印算法的密钥安全性＾＞及篡改定位和篡改恢复能力做了深入的研究：，本文的主要研究工作如下一（１）提出种混浊序列与Ｔｏｒｕｓ同构映射相结合的方式确定水印的嵌入位置。理论分析表明，该方法增强了图像的置乱效果，增大了密钥搜索空间，提高了密钥安全性。一（２）提出种基于空域的交叉认证双水印算法。把图像分块，每块２ｘ２大小，提取２个图像块的特征信息加密形成水印后嵌入到对应的两个偏移块中，再次获取偏移块。的认证信息，并将认证水印嵌入到其自身篡改定位检测时，认

6、证水印不仅可Ｗ对自身块Ｗ及块内的元素进行认证，还能够实现对对应块内的元素进行认证。理论分析与实验结果表明，，交叉认证水印算法具有良好的篡改定位与恢复能力在遭受小面积的剪切攻击时恢复效果理想，在抗拼贴攻击与抗盲攻击上要远优于赵和Ｔｏｎｇ的算法。一（３）提出种空域与频域结合的分层嵌入算法。该算法改进了基于空域的交叉认证双水印算法一。该算法分两层嵌入水印，第层认证水印由２ｘ２图像块元素的奇偶校验码、异或校验码１＾及经滑动函数处理过的偏移块的奇偶校验码构成，恢复水印由图像块的灰度均值构成，把图像块的水印加密后嵌入到偏移块的最低有效；位和最低有效二位

7、一中。第二层水印嵌入时把经过第层水印嵌入后的图像分成８ｘ８单元块，提取每块的频域特征信息嵌入到偏移块。在检测与恢复时仍采用分层思想，分四层对图像检测与定位，分三层对图像恢复。实验结果表明，该算法在保证了原算法对于盲攻击、拼贴攻击良好的篡改定位和恢复的基础上，还提高Ｉ抗剪切能为，对于５６％Ｗ下的剪切都具有理想的恢复效果。从抵抗各种综合攻击的角度来讲，此算法的篡改定位和篡改恢复效果理想，优于Ｔｏｎｇ和赵的只具备良好的抗剪切能力的算法。关键词：海沛嵌入水印改定位恢复图像认证；自；篡；篡改；ＩＡｂｓｔｒ