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多媒体技术和互联网技术的发展,使人们能够方便的获得各种多媒体信息。多媒体信息具有易于存储、发布以及二次创作等诸多优点,但同时也产生了非法拷贝、传播和恶意篡改等问题。数字水印可以为数字产品的版权保护、内容认证提供有效手段。目前对用于图像版权保护的鲁棒水印技术研究较多,而对用于图像内容认证的脆弱水印技术研究相对较少。脆弱水印技术对图像内容改变非常敏感,且能精确定位图像中被改变的位置,甚至能有效恢复被改变的图像内容。近年来,对认证水印的研究热点已转向对特定操作鲁棒的同时保持对其它操作脆弱的半脆弱水印的开发上。
本文主要研究工作在以下几个方面:
1、论文总结了目前用于图像认证的脆弱水印技术和半脆弱水印技术的特点、常用算法、攻击行为及发展方向;分析了目前多功能水印算法普遍存在的问题和必须满足的特性;对近年来出现的用于数字水印技术的模式识别方法中的支持向量机和模糊C均值聚的理论及算法进行了系统的分析和总结。在此基础上提出并实现了以下两个算法。
2、论文给出了一种基于支持向量机的鲁棒水印和混沌序列映射与LSB相结合的脆弱水印的双重图像水印算法。先用同归型支持向量机建立图像3×3邻域像素之间的关系模型,通过调整模型的输出值与中心像素值之间的大小关系来嵌入或提取经过Arnold变换置乱后的鲁棒水印图像。再将已嵌入鲁棒水印的载体图像用最低有效位和混沌序列映射相结合的方法嵌入脆弱水印,以此实现的空域图像双水印算法同时实现了图像的版权保护和内容篡改定位,提高了水印系统的安全性。
3、论文给出了一种用模糊C均值聚类实现DWT域的半脆弱图像水印算法。首先对载体图像进行二级小波分解,然后提取出第二级低频的边缘特征作为水印,同时用噪声可视函数作为聚类的一个特征对二级小波分解的垂直高频系数值逐个聚类。对隶属度矩阵、水印矩阵和LH2同时2×2分块,由每块聚类隶属度最大值所在的位置决定水印的嵌入位置(i,j),并将水印嵌入到二级小波分解的垂直高频系数中。实验结果表明该算法具有较好的透明性,不仅对常规图像处理操作具有较好的鲁棒性,而且对恶意篡改具有脆弱性,同时可以确定出篡改发生的位置。