论文部分内容阅读
信息技术的飞速发展,促进了电力工业信息化水平的提高。QR码作为物联网的入口可实现信息的快速获取与共享,将成为实现电力物联网的重要技术手段之一。随着电力物联网的发展,电力生产、运营、管理过程中产生的许多图像、视频等重要多媒体信息将被暴露在开放的网络空间中。因此,QR码安全和电力系统中的多媒体信息安全正成为电力领域亟待解决的信息安全问题。数字水印技术作为保护多媒体信息安全的有效手段,将在QR码安全和电力多媒体信息安全的研究中发挥重要作用。本文主要研究图像水印技术及其应用,首先为利用数字水印技术提升作为电力物联网入口的QR码的安全防伪性能,提出一种基于QR码图像的水印算法;其次为改善图像数字水印算法性能,发挥其在电力多媒体信息安全保护中的作用,提出针对基于QIM和基于分块编码的两种图像水印算法的改进方案。1、为提升QR码的安全性能,提出一种基于模块边界多级偏移的QR码水印算法来发布QR码的认证信息。深入分析QR码原理,利用QR码符号模块可编辑的特点对其深、浅模块之间的边界进行编辑,实现将QR码认证信息隐藏在QR码图像中。在QR码解码时提取出编码认证信息对其内容的真伪进行认证。此外为保证认证信息的鲁棒性,基于QR码的纠错能力提出一种有效的水印信息提取策略。实验表明,所提方法水印容量大且兼具强不可见性和强鲁棒性。2、将QR码作为水印信息,提出一种基于遗传算法的图像水印算法。传统的QIM水印算法只能单方向嵌入水印信息,很多情况下需对载体数据进行大幅修改而导致载体失真严重。为在保证水印鲁棒性的同时减少载体的失真,本文提出一个量化器可对应多种水印信息的策略。实验结果表明,本文算法能够充分发挥QR码的强鲁棒性特点,实现在保证水印鲁棒性的同时降低水印对载体质量的影响,提升数字水印的性能。3、针对基于编码矩阵的水印技术存在的嵌入效率与嵌入率之间的矛盾,提出一种编码矩阵改进方案,并用遗传算法求解最佳编码矩阵,实现了在维持原有水印嵌入率的情况下提升嵌入效率。实验结果表明所提方法能够有效提升算法的嵌入效率。