用于認(rèn)證的圖像數(shù)字簽名技術(shù)研究.pdf

1、數(shù)字圖像的真實(shí)性、完整性認(rèn)證技術(shù)是多媒體安全保護(hù)的重要研究課題。本文根據(jù)圖像認(rèn)證的需求,結(jié)合數(shù)字圖像的特點(diǎn),研究了用于數(shù)字圖像真實(shí)性、內(nèi)容完整性認(rèn)證的圖像數(shù)字簽名技術(shù)。主要工作如下：對現(xiàn)存的典型圖像數(shù)字簽名方案從魯棒性、篡改敏感性、安全性、篡改可定位性和緊湊性等方面進(jìn)行了深入分析,得出的結(jié)論是,目前尚不存在能滿足全部性能需求的完善算法,一個(gè)圖像數(shù)字簽名算法應(yīng)根據(jù)實(shí)際用途的需求,通過某種程度的折中來對相互沖突的性能進(jìn)行取舍,并給出了用于認(rèn)

2、證的圖像數(shù)字簽名方案的性能需求及整體框架。討論了基于小波變換的圖像數(shù)字簽名算法中小波基的選取,主要研究分析了基于離散小波變換的圖像數(shù)字簽名算法的性能與濾波器長度在20以內(nèi)的Daubechies小波及其分解級數(shù)之間的關(guān)系。理論分析與大量試驗(yàn)結(jié)果表明,小波函數(shù)的消失矩越大,其計(jì)算復(fù)雜度就越大,構(gòu)造的圖像數(shù)字簽名算法的緊湊性也越差。在db1,db2和db3三種小波中,小波分解級數(shù)越大,圖像數(shù)字簽名的魯棒性越強(qiáng),緊湊性越好,但篡改敏感性和篡改定

3、位能力越弱。指出了適合構(gòu)造圖像數(shù)字簽名算法的小波函數(shù)是db2,并建議了其分解級數(shù)。提出了一種新的用于認(rèn)證的圖像數(shù)字簽名方案,該方案綜合利用了離散小波變換、離散余弦變換、KL變換的性質(zhì),分兩個(gè)階段提取圖像特征,以達(dá)到降維與能量集中的雙重目的。利用量化和huffman編碼壓縮得到較短的簽名。大量的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該方案很好地達(dá)到了魯棒性與篡改敏感性之間的折中。生成的簽名長度約為450bit,且與原始圖像大小無關(guān)。通過對第一階段提取的特征進(jìn)行加