本文選題：密文域 + 加密醫(yī)學(xué)圖像�。� 參考：《海南大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：為了保護個人信息,前人在數(shù)字水印領(lǐng)域進(jìn)行了大量的研究。然而,以往的數(shù)字水印算法,幾乎都是在明文域(即未加密的載體圖像)中進(jìn)行水印的嵌入和提取,只能保護水印信息的安全,忽略了對載體圖像安全性的考慮。對于醫(yī)學(xué)圖像這一類特殊類型的圖像,因圖像本身包含著大量的重要信息,也屬于需要保護的對象。明文域下的醫(yī)學(xué)圖像水印算法不能滿足上述需求,需要在密文域下尋找合適的解決途徑。在圖像加密算法方面,前人取得了很多研究成果,但在密文域下進(jìn)行魯棒數(shù)字水印時效果并不理想,并不是所有的圖像加密算法都能保證密文域下的數(shù)字水印魯棒性要求;利用全同態(tài)加密技術(shù)可以實現(xiàn)上述操作,但運算時間開銷巨大,不能滿足實際需求�？紤]以上幾點原因,我們在以下幾個方面開展了密文域醫(yī)學(xué)圖像魯棒數(shù)字水印算法的研究。研究了云環(huán)境下基于DCT的加密醫(yī)學(xué)圖像魯棒水印算法。通過DCT變換提取加密醫(yī)學(xué)圖像的特征向量,將水印序列和其進(jìn)行關(guān)聯(lián),在密文域下實現(xiàn)水印的嵌入和提取。測試數(shù)據(jù)表明,提出的算法不僅對JPEG壓縮、高斯噪聲攻擊、中值濾波、縮放、旋轉(zhuǎn)、平移等圖像攻擊具有較好的魯棒性,還具有理想的加密算法同態(tài)性,可同時保護原始醫(yī)學(xué)圖像和水印信息。研究了云環(huán)境下基于DFT的加密醫(yī)學(xué)圖像魯棒零水印算法。使用DFT變換和Logistic混沌序列將原始醫(yī)學(xué)圖像和水印同時加密。提取加密醫(yī)學(xué)圖像的DFT中低頻系數(shù)構(gòu)造特征向量。采用零水印技術(shù),將水印信息與特征向量進(jìn)行關(guān)聯(lián),在加密圖像中完成水印的嵌入和提取。實驗結(jié)果表明,密文域算法除具有很好的抗常規(guī)攻擊和幾何攻擊魯棒性外,還具有理想的加密算法同態(tài)特性。研究了云環(huán)境下基于DWT-DCT和DWT-DFT的加密醫(yī)學(xué)圖像魯棒零水印算法,可以在不修改圖像像素值的前提下完成密文域水印的嵌入和提取,保證了醫(yī)學(xué)圖像的完整性。實驗結(jié)果表明,提出的算法不僅具有良好的抗常規(guī)攻擊和幾何攻擊魯棒性,還具有理想的加密同態(tài)性和運算速度。借助加密算法的同態(tài)性,可將密文狀態(tài)下的載體醫(yī)學(xué)圖像和水印交給第三方,在云環(huán)境下實現(xiàn)水印的嵌入和提取。
[Abstract]:In order to protect personal information, many researches have been done in the field of digital watermarking. However, most of the previous digital watermarking algorithms are embedded and extracted in plaintext domain (i.e. unencrypted carrier image), which can only protect the security of watermark information and ignore the security of carrier image. For the medical image, which is a special type of image, because the image itself contains a lot of important information, it also belongs to the object in need of protection. The medical image watermarking algorithm in plaintext domain can not meet the above requirements, so it is necessary to find a suitable solution in ciphertext domain. In the aspect of image encryption algorithms, many achievements have been made, but the effect of robust digital watermarking in ciphertext domain is not ideal, and not all image encryption algorithms can guarantee the robustness of digital watermarking in ciphertext domain. The operation can be realized by using the full homomorphism encryption technology, but the computation time is too expensive to meet the actual demand. Considering the above reasons, we study the robust digital watermarking algorithm of medical image in ciphertext domain in the following aspects. A robust watermarking algorithm for encrypted medical images based on DCT in cloud environment is studied. The feature vector of encrypted medical image is extracted by DCT transform, and the watermark sequence is associated with it. The watermark is embedded and extracted in ciphertext domain. The test data show that the proposed algorithm is not only robust to JPEGcompression, Gao Si noise attack, median filtering, scaling, rotation, translation and other image attacks, but also has the ideal homomorphism of encryption algorithm. The original medical image and watermark information can be protected simultaneously. A robust zero watermarking algorithm for encrypted medical images based on DFT in cloud environment is studied. DFT transform and Logistic chaotic sequence are used to encrypt the original medical image and watermark simultaneously. The feature vectors are constructed by extracting the low frequency coefficients of the encrypted medical images in DFT. The watermark is embedded and extracted from the encrypted image by using the zero-watermark technique, which correlates the watermark information with the feature vector. Experimental results show that the ciphertext domain algorithm not only has good robustness against conventional and geometric attacks, but also has the ideal homomorphism of encryption algorithm. A robust zero-watermarking algorithm for encrypted medical images based on DWT-DCT and DWT-DFT in cloud environment is studied. The watermark embedding and extracting in ciphertext domain can be completed without modifying the pixel value of image, and the integrity of medical image can be ensured. Experimental results show that the proposed algorithm not only has good robustness against conventional and geometric attacks, but also has ideal encryption homomorphism and computational speed. With the help of the homomorphism of the encryption algorithm, the carrier medical image and watermark in the ciphertext state can be handed over to a third party, and the watermark can be embedded and extracted in the cloud environment.
【學(xué)位授予單位】：海南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TP391.41;TP309.7

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本文編號：2013958