基于部分图像加密的数字水印技术研究

• 作 者: 吕翠英
• 机 构: 桂林电子科技大学
• 出 处: 桂林电子科技大学
• 发表日期: 2009年期
• 关键词: 信息隐藏 数字水印 图像加密 离散小波变换

随着网络技术和多媒体技术的迅速发展,信息技术在给我们带来方便的同时,也使数字作品的版权保护问题变得越来越突出,数字水印技术被认为是数字作品版权保护的一个重要手段。传统的数字水印技术都是将水印信息经过简单的置乱加密,然后直接嵌入到载体图像中。如果攻击者非法提取出水印信息后,只要经过简单的置乱操作就能够提取出水印信息。因此,在将水印信息嵌入到载体之前,必须对其按照一定的运算规则进行更加有效的加密处理,使攻击者即使将水印信息从载体中非法提取出来,也无法分辨经过加密的水印信息,从而保护了水印信息的安全。　　为了保证图像传输过程的信息安全,本文以图像安全技术为研究对象,对图像加密技术和数字水印技术进行了研究。　　首先,本文从数字图像的特点及现有的图像加密技术出发,从目前研究的图像加密算法来看,基本都是对整个图像进行加密,而忽视了图像数据量大的特点,因此这类加密算法效率不高。本文将图像的加解密算法结合到图像的编解码过程中,研究了一种基于椭圆曲线的部分图像加密算法,这种加密算法不改变图像的数据格式,且加密效率高。通过仿真实验结果分析得出,只要加密图像数据的13％-25%,就达到了加密效果。　　其次,在水印研究方面,文中介绍了数字水印的基本特征、原理,归纳了数字水印系统的基本框架,分析了数字水印面临的攻击,概括性介绍了目前常见的数字水印的典型算法。分析了小波变换独有的良好的时间频率局部性、多尺度变换特性、计算复杂度低等特点。针对图像水印的不可见性,根据人眼视觉特性亮度遮蔽效应,设计了一种基于部分图像加密的数字水印系统,将水印序列嵌入到小波变换的低频子带中,对水印图像采用加密效率更高的部分图像加密算法。实验证明,此算法具有较好的不可见性,对JPEG压缩、剪切、加噪等攻击具有较好的鲁棒性。