一种基于置换的小波非对称数字水印算法
基于小波变换的非对称数字水印算法研究
来 公 开 检测 得到 。因 此 ,特征 值 水 印 只在 某些 特 定
密 铡
密
图 1 非 对 称 水 印 方 案 模 型
的应 用 中实 用 。 另外 ,特 征 向量 水 印 比较 依赖 于 宿
1 9 固曰皿豳
其 中 ,函数 空 间 L ( 是 定义 在 整 个 实数 轴 R 2 R)
上的满足要求的可测函数 fX 的全体组成的集合 , ()
并带 有 相 应的 函数 运算 和 内积 。R木 R一{} 示 = 0表 非 零 实数 全体 。 ( 也 称 为小 波 母 函数 ,上 述条 件 f ) 称为 “ 容许 性 条件 ” 。对于 任意 的实 数 对 ( , ) a b ,参
式 多种 多样 ,必 须 全 面考 虑视 频 信 号 有可 能 面临 的
各种攻 击 ,实现一 个 较好 较全 面 的水 印方 案 。
3 3 Lgnr 序列水印 . eede
Va S h n e 等将 长 为 N 的 L g n r n c y dl e e d e序列 作为 水 印 ,通 过计 算 接 收信 号 与其 共 轭傅 立 叶变 换 之 间 的 相 关 性 来 检 测 水 印 。 由于 该 方 案 中 ,长 度
W V^Ⅳ nSC r l C n o c
20 11. 05
曩
主信 号 ,而且 它要 求 采用 较 长 的水 印 。 另外 ,攻 击
嵌入 和检 测处理 过程 。
为 N 的 L g n r 列 只有 N-2个 ,且 N 为质 数 , e e d e序 这就 为 穷举 攻击 提供 了便 利 条件 。
3 4特征 向量水 印 .
基于小波变换的数字水印算法研究32716
基于小波变换的数字水印算法研究32716————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:目录摘要 (Ⅲ)Abstract (Ⅴ)第1章绪论 (1)1。
1引言 (1)1。
2本文研究的目的及意义 (2)1.3数字水印技术的国内外研究现状 (2)第2章数字水印理论基础 (5)2.1 数字水印的基本概念 (5)2.2 数字水印的基本特征 (5)2。
3 数字水印的基本原理 (5)2。
4 数字水印的分类 (8)2。
5 数字水印典型算法(针对图像领域) (10)2。
6 数字水印的鲁棒性问题和攻击行为 (12)2。
7 数字水印应用领域 (13)第3章小波分析理论基础 (17)3.1小波分析的发展历程 (17)3.2小波函数与小波变换 (18)3。
3离散小波变换 (20)3。
4 多分辨率分析 (22)3.5实验环境:可实现数字水印技术的高效实用工具-—Matlab (24)第4章基于小波变换的数字水印算法 (25)4.1算法描述 (25)4.2实验结果及分析 (28)4.3 本章小结 (36)参考文献 (37)致谢 (39)附录 (41)基于小波变换的数字水印算法研究摘要数字水印技术是目前信息安全技术领域的一个新方向,是一个在开放的网络环境下,保护版权和认证来源及完整性的新型技术.本文针对基于小波变换的数字水印技术,提出了一种基于小波域的二值图像水印算法。
该算法选择了检测结果直观、有特殊意义的二值图像作为原始水印,并在嵌入之前进行图像置乱预处理,以提高安全性和隐蔽性,兼顾了水印的不可见性和鲁棒性,利用多分辨率分析思想进行水印的嵌入与提取.通过大量的仿真实验,证明本文算法在保证水印不可见性的同时,对常见的图像处理如JPEG压缩、噪声、滤波、剪切等,均有较好的鲁棒性.关键词:数字水印,小波变换,鲁棒性,不可见性,JPEG压缩Based on the wavelet transform the digital watermarkAbstractDigital watermarking technology is the field of information security technology a new direction,is an open network environment, copyright protection and authentication and integrity of the sources of new technology.In this paper, based on wavelet transform the digital watermarking technology, a wavelet domain based on the binary image watermarking algorithm. The algorithm chosen the test results intuitive, with special significance in the value of the original image as a watermark and embedded in the image scrambling prior to the pretreatment to enhance the safety and concealment;watermark does not take into account the visibility and robustness,Use of multi-resolution analysis of the thinking embedded watermark and extraction. Through the simulation experiments to prove that this algorithm can not watermark visibility at the same time,the common image processing such as JPEG compression, noise, and so on,have a better robustness.文档为个人收集整理,来源于网络文档为个人收集整理,来源于网络Key words:digital watermarking,wavelet transform ,Robust,visibility,JPEG compression第1章绪论1.1引言随着信息技术和计算机网络的飞速发展,数字多媒体信息包括图像、文本音视频、三维模型的存储、复制与传播变得非常方便.我们在通过互联网方便快捷的获取多媒体信息的同时,还可得到与原始数据完全相同的复制品,这就带来了对数字媒体原创者的版权和经济利益如何保护以及数字媒体信息是否安全可信等诸多问题.由此引发的信息安全问题、盗版问题和版权纷争问题已成为日益严重的社会问题。
基于-小波-变换的数字水印-matlab的-实现
基于小波变换的数字水印与matlab的实现摘要:通过对数字水印的原理和算法的分析,了解信息隐藏的实现手段与效果。
在信息加载和提取过程中,突破传统的加密技术,用更具专业性的检测手段来保护专属的信息产权。
本文利用了水印良好的鲁棒性和不可感知性,致力于对图像的处理,通过实验与测试证实了数字水印可以达到理想的效果,并且运用恰当的算法可以更加简化操作的复杂性。
在此之外,数字水印还可以应用于声音,视频等领域。
其技术手段的实现的更加完善化会带来其更加广阔的应用前景。
关键字:数字水印;信息隐藏;MATLAB;水印检测与提取;JPEG压缩;1 数字水印技术简介1.1数字水印的发展背景随着数字技术和Internet网络的发展,各种形式的多媒体数字作品(图像、视频、音频等)纷纷以网络形式发表,然而数字作品的便利性和不安全性是并存的,它可以低成本、高速度地被复制和传播,而这些特性也容易被盗版者所利用。
因而,采用多种手段对数字作品进行保护、对侵权者进行惩罚己经成为十分迫切的工作。
数字水印技术的研究就是在这种应用要求下迅速发展起来的。
数字水印(digital watermarking)技术也称为数字指纹技术,它将具有特定意义的水印标记不可感知地嵌入到被保护的数字产品中,在产生版权纠纷时,通过相应的算法提取该水印,用以证明作者对该数字产品的所有权,并可作为鉴证、起诉非法侵权的证据。
数字水印技术基本上应当满足隐蔽性、安全性、鲁棒性和水印容量等几个方面的要求。
研究数字水印技术的最初目的是用于保护数字产品的版权,但随着研究的进一步深入,它在信息安全保护领域的应用越来越广泛,并在广播检测、图像认证、盗版跟踪、数字签名、交易水印、拷贝控制、标题与注释等各个领域产生了许多新的用途。
数字水印从正式提出到现在虽然时间不长,但它与传统的密码学相比有明显的优越性,为解决版权保护和内容完整性认证、来源认证、篡改认证、网上发行、用户跟踪等一系列问题提供了一个崭新的研究方向,因此它在数字产品的知识产权保护、商务交易中的票据防伪、声像数据的隐藏标识和篡改提示、隐蔽通信及其对抗等方面具有十分广阔的应用前景。
一种基于小波变换的数字水印算法
1008-0562(2012)03-0379-04一种基于小波变换的数字水印算法赵岩辽宁师范大学美术学院,辽宁大连116029摘要:为了解决数字媒体的版权保护问题,提出了一种基于小波变换的鲁棒水印算法.借鉴嵌入式零树小波编码的基本思想,结合小波零树结构来选择水印的嵌入位置,并计算其嵌入强度.研究结果表明:本算法具有较强的鲁棒性和透明性,可以抵抗各类常见的攻击,尤其对于J PEG有损压缩和锐化处理表现出了较强的鲁棒性.该成果对数字媒体的认证工作具有一定的参考价值.数字媒体;版权保护;小波变换;数字水印;嵌入零树;A r nol d变换;小波编码;视觉系统TP309.7AA di gi t al w at er m ar ki ng al gor i t hm bas ed on w avel et t r ans f or m at i onZ HAO Ya n2011-11-24辽宁省科技计划资助项目(2010218001)赵岩(1977-),女,辽宁铁岭人,硕士研究生,实验师,主要从事信息安全与字水印等向的研究.第31卷381@@[1]杨秀清,马红卫,顾新,等.信息隐藏技术的应用展望[J].信息安全与通信保密,2006(8):16-18,21.@@[2]陈海,李科.基于小波变换的数字水印技术[J].计算机与现代化,2010(9):107-110.@@[3]邹建成,铁小匀.数字图像的二维A m ol d变换及其周期性[J].北方工业大学学报,2000,12(1):10-14.@@[4]吴玲玲,张建伟,葛琪.A r no l d变换及其逆变换[J].微计算机信息,2010(14):206-208.@@[5]Shapi r o J M.Em bedded I m age C oding U s i ng Zer ot r ees of W av el etCoef f ic i ents[J].IEEE Tra n s.o n S i gn a lPr o c e ss i n g,1993,41(12):3445-3462.@@[6]陈节龙,杨静.改进的嵌入式小波零树编码算法[J].计算机工程,2010,36(2):209-213.@@[7]张春田,苏育挺,张静.数字图像编码[M].北京:清华大学出版社,2006. @@[8]黄丽,方厚辉,贺才军.基于人眼视觉特性的嵌入式小波零树编码改进[J].计算机系统应用,2010,19(7)):37-41.@@[9]翟广涛.基于人眼视觉系统特性的数字图像处理技术的研究[D].上海:上海交通大学,2009.@@[10]飞思科技产品研发中心.M A T LA B6.5辅助图像处理[M].北京:电子工业出版社,2003.。
一种基于小波变换和数字水印的图像认证算法
如下 :
棒性水印… 。其 中脆弱性水印对 图像的篡改非 常敏感 , 可以有效地防止 恶意 的篡改 , 检测 出图像被改动 , 而不需要 与原始图像作对 照 , 因而广 泛应用在图形 图像等多媒体信息的认证上。根据水印的嵌入位置可 以 分为 : 空域数 字水印算法 、 变换 域数字水印算法日 本文主要研究用于静 。 止图像认证 的脆弱数字水印算法 ,运用的工具是脊波变换和数字加密 技术 , 以达 到对水印的保密和嵌 入的目的。 2,波 变 换 及 脊 波 的基 本 理 论 简 介 .、 j 19 99年 ,美 国 Sadm大学的 EJ ad s D n h t o r .C n e 和 ooo教授提 出了脊 . 波变换的概念 。脊波变换不仅能用一系列脊 函数 的叠加来表示相 当广 泛 的函数类 , 而且也具有基于离散 变换 的“ 近于正交 ” 的脊波函数 的框 架, 可利用各种特殊 的高维空间 的不均匀性来模拟现实 的信号 , 以更精 确地表示图像的特征 , 进而获得更好的图像处理结果。 脊波变换理论 的 产生结合了现代 调和分析 、 群表示理论 和小波分析的一些重要成果 。 定义 1若函数 :—R满足 : R
水 印: ’
K』
f
咏
㈩
R ( )Rk (+ lW ) ki = ( ) a k i 1 h
其 中 R (j i) ,是原始 图像 的脊波系数, w 是经过 H s ah函数 R H算子 变换后 的二 值图像水 印, .是水 印嵌入强 度。根据 实验数据 , a 本文取
题。 目前 ,常用的数字媒体 版权认证 方法 主要是 通过数 字水印技术来 实现的。 根据数字水印对 图像篡改的敏感性 , 可以分为脆弱性水印和鲁
本文首先将原始 图像分成若干不相关块 ,然后对每一个不相关块进行 次二维小波变换 ,接着从小波系数 的低频 区域结合混沌理论生成水 印信息 , 最后经过二值化 函数将原水 印信息映射 为 0 1 、 序列 , 具体 步骤
基于小波变换域的数字水印
基于小波变换域的数字水印一例1 数字水印技术数字水印技术(Digital Watermark),是指用信号处理的方法在数字化的多媒体数据中嵌入隐藏的标记,这种标记通常是不可见的,只有通过专用的检测器或阅读器才能提取。
数字水印是信息隐藏技术的一个重要研究方向。
嵌入数字作品中的信息必须具有以下基本特征才能称为数字水印。
(1)隐藏性:在数字作品中嵌入数字水印不会引起明显的降质,并且不易被察觉。
(2)隐藏位置的安全性:水印信息隐藏于数据而非文件头中,文件格式的变换不应导致水印数据的丢失。
(3)鲁棒性:所谓鲁棒性是指在经历多种无意或有意的信号处理过程后,数字水印仍能保持完整性或仍能被准确鉴别。
可能的信号处理过程包括信道噪声、滤波、数/ 模与模/数转换、重采样、剪切、位移、尺度变化以及有损压缩编码等。
2 数字水印算法现在典型数字水印算法主要有:空间域算法,变换域算法,压缩域算法,NEC 算法,生理模型算法等。
3 基于小波变换域的数字水印小波水印算法根据小波分解后产生的近似子带和细节子带系数的不同,确定水印嵌入的不同位置,主要可以分为低频域水印和高频域算法。
低频域水印算法主要考虑近似子带系数能量大,经过一般的信号处理后仍能保留的特点,嵌入一定强度的水印,达到不影响原图视觉质量的效果。
高频域水印算法利用人眼的视觉特性(HVS ),在细节子带的边缘和纹理处系数较大,嵌入水印信息后,人眼对图象的变化不敏感。
4 基于小波变换域的数字水印实例本实例是一种基于离散小波变换(DWT )和HVS 的数字水印算法。
(1)人类视觉系统(HVS )对于图像来说,HVS 的主要特性一般表现在三个方面:亮度特性、频域特性、图像类型特性。
其中,亮度特性是HVS 特性中最基本的一种,主要是关于人眼对亮度变化的敏感性。
一般来说,人眼对高亮度的区域所附加的噪声其敏感性较小,这就意味着,如果图像的背景亮度越高,那么它所能潜入的附加信息就越多。
对于频域特性来说,如果将图像从空域变换到频域,那么,频率越高,人眼的分辨能力就越低;频率越低,人眼的分辨能力就越高。
一种新的基于非均匀B样条小波变换的数字水印算法
i g f y s a eC ee e d dit e a r r ma e a dc nb x r c e l d y E a ls h w a eag r h ma e a p a b mb d e ot ri g , on h n n h c ei n e t tdb i l. x mp e o t t h lo i m a e a n s h t t
Ab t a t A e ag r h f r mb d i ga de ta t gwa ema k i ed mano mi d efe u n yo t ec r e sr c n w lo i m t o e e dn n r c i tr r t o i f d l r q e c f h at r m・ x n nh i i a e r s n e ih i b s do o - n f r —pl e v ltr so a i n g si p e e td wh c a e n n n u i m B s i s s o n wa ee a f r t .Usn eag rt m i ay wa e ak tn m o i gt l o i h h b n r tr r m
CHE T a .i n , M U o wa g , LIYa h n N i n t a Gu . n n. o g ’
( .Sh o f ce cs Hee iesyo T cn lg , i j 0 10 hn ;2 e at n f te t s n h s s Hee 1 co l S i e, b i vri f eh ooy Ta i 30 3 ,C ia .D pr o n Un t nn me t Mah mai d yi , b i o ca P c Istt f c icueadCiiE gneig Hee hn j k u0 5 2 , ia ntue Arht t vl n ier , b i agi o 70 1 Chn ) i o e rn n Z a
一种新型基于小波变换的数字水印方案
一种新型基于小波变换的数字水印方案摘要:新近诞生的数字水印保护技术同时解决了两大难题:第一,它在相当程度上互补了传统密码保护技术的不足,进一步保护了一旦被解密出来的数据对;第二,它也弥补了数字签名技术所存在的不足,能够同时在原始数据中嵌入庞大的数字信息,而且还可以设计出某种水印使其在多种数据文件操作后依然保持完好,保证了对版权的全面保护。
然而,数字水印技术目前尚未成熟,国内的科研成果还远远不足,更是没有自主研发的、实用的、商业化的产品。
本文的研究,意在寻找一种新型水印嵌入和提取方法,并基于此自主开发一款新型实用化的数字水印系列应用软件,填补国内空白。
关键词:小波变换数字水印非对称RSA算法1 数字水印的发展从1993年由Tirkel等人所编写的“数字水印”文中第一次提到了数字水印的概念到现在,这门学科的出现仅仅只有20年左右的时间。
在这短短的20年间,数字水印技术,从被人提及、忽视,到发展、为人所接受重视,再到后来数字水印技术被众多专家和机构重点研究,这伴随着一代又一代的革命性的变革。
1.1 第一代数字水印——时/空域算法最早期出现的水印是时/空域算法,这种算法的思想是通过某种方法将水印信息直接的嵌入到视频电子数据、音频电子数据和图像电子数据等电子载体中。
其中最典型的两种算法为:最低有效位算法和Patchwork算法。
在这里仅作简要说明如下。
LSB算法的算法思想是使用事先约定的特定密钥采用M序列发生器产生一个随机信号,随后,按照事先的规则转换为二维水印信号,最后,将水印新号嵌入到原始图像的像素值最低1位(或2位)。
因为水印信号隐藏在最低几位,这就相当于只直接叠加了一层很低能量的信号,在人体视觉和听觉感知范围内,都基本察觉不到。
这种算法虽然可以隐藏的信息量相对较多,但是被隐藏的信息也极容易被消除,无法满足数字水印鲁棒性的要求,所以在目前的数字水印研究和开发中,这中算法已经渐渐淡出视野。
然而,必须指出的是,由于可以具有可以嵌入大量水印信息这一优势,LSB在隐蔽通信中仍占据着相当重要的地位。
小波变换的数字水印算法及其matlab实现
小波变换的数字水印算法及其matlab实现1. 概述数字水印技术是信息安全领域的重要研究方向之一,在数字水印技术中,小波变换被广泛应用于数字图像的隐写和水印嵌入。
小波变换是一种时域和频域综合分析的数学工具,它具有多分辨率分析的特点,因此适用于数字水印的隐藏和提取。
2. 小波变换的数字水印算法小波变换的数字水印算法包括水印嵌入和水印提取两个部分。
在水印嵌入部分,首先将原始图像进行小波变换,然后将水印信息嵌入到小波系数中,最后进行逆小波变换得到带有水印的图像。
在水印提取部分,首先对带有水印的图像进行小波变换,然后提取小波系数中的水印信息,最后还原出原始的水印信息。
3. 小波变换的数字水印算法的matlab实现假设我们要对一幅图像进行数字水印嵌入和提取,我们可以使用matlab工具进行实现。
我们可以利用matlab中的小波变换函数对图像进行小波变换,得到小波系数。
我们可以将水印信息以一定的规则嵌入到小波系数中,得到带有水印的小波系数。
利用matlab中的逆小波变换函数将带有水印的小波系数还原成具有水印的图像。
在水印提取部分,我们同样可以利用matlab中的小波变换函数对带有水印的图像进行小波变换,得到小波系数,然后提取出小波系数中的水印信息,最后还原出原始的水印信息。
4. 结论小波变换的数字水印算法是一种具有较高安全性和鲁棒性的数字水印算法,它广泛应用于数字图像的隐写和水印嵌入中。
利用matlab工具实现小波变换的数字水印算法不仅可以加快开发的速度,还可以便于算法的验证和分析。
希望本文可以对小波变换的数字水印算法及其matlab实现有所帮助。
5. 参考文献[1] Cox I J, Miller M L, Bloom J A, et al. Digital Watermarking: Princi-ples Practices. Morgan Kaufmann,2001.[2] 刘昆, 李煜,王裴,等.一种新的基于小波变换的数字图像不可见水印算法[J].计算机应用与软件,2005,22(6):42-44.数字水印技术是一种在数字媒体中隐藏信息的技术,旨在保护作品的版权、完整性、认证及追踪,同时又不会对原始媒体造成太大的修改,因此在当前的数字化信息传输和存储领域具有广泛的应用。
一种基于小波变换的图像数字水印算法
维普资讯
第4 期
张志刚等: 一种基于小波变换的图像数字水印算法
原 图 ) L小 分 卜 + 始 像 级 波 解
图 小 蕈 像 波 构
选 择一 个 ,
() 4 计算提取的水印与原水印的相似性 , 相似度
为
图 1 水印嵌人模型
第 一 步, 原始图像 进行 L级离散 小波变 换 对
f。m, ) kl n 进行排序, 3( 使得 f。m,) kl n ≤ l n ≤ l( ( ) m, f 。m, ) 其中 k k 、 3 L H , . k1 n , 3( 1、2 k ∈(H, L HH} () 2 对 .m, ) 1 n 进行量化 , ( 以嵌入水印。 l 对f ( n 和 f.m, ) m,) ki n 间的值进行分段 : 3(
能够较好地描述信号的频率特性 , 取得 了一些重要 成果 , 但傅立叶变换却不能较好地解决 突变信号与
收稿日期:060—7 20—9 0
水印的嵌入过程分为三步; 如图 1 所示.
作者简介 : 志刚(93 , 安徽绩溪人 , , 张 17 一)男, 硕士 主要研究方 向: 计算机图形学.
和对 角线 细节 系数 , =1 2 L ,…N,
第二步 , 考虑每一级分辨率 L和相应的系数位
置( n , m, )若与之关联的密钥K 的值为 1则按下述 ,
过程进行数据嵌入 , 否则 , 不嵌入水印:
() 同 一 级 的三 个 系 数 l( n kIm, ) 1对 ,m, )f, n i 2(
Vo . 3 No 4 12 . . De . 2 0 c 06
一
种基于小波变换 的图像数字水 印算法
张志刚h ,张佑 生 。
基于小波变换的数字水印技术
10 8
计算机与现代化
2010年第 9期
LH 1和 HH 1 属于图像的 高频部分, 而 HL2、LH 2 和 HH 2是从图像的第一级低频逼近部分分解而来, 所 以属于图像的中频部分。 LL2是图像的低频逼近部 分, 依次类推, 它还可 以继续分解为 HL3、LH 3、HH 3 和 LL3四部分。数据划分为更精细的高频数据。在 多分辨率分解 的第三层中, 最低频子 带 LL3 包含原 始图像 的最低分辨率 信息, 而 HL3、LH 3 和 HH 3 是 LL3的精 细图 像信 息, 第三 层 图像 的 HL3, LH 3 和 HH 3包含第二层参考图像 (H L2、LH 2 和 HH 2 )的粗 糙信息, 而第二层图像 (HL2、LH 2和 HH 2)包含第一 层参考图像 (H L1、LH 1和 HH 1)的粗糙信息。图 2是 图像小波变换一级分解后原图像四分之一大小的子 图。图 3是三级分解后各子图的表现。基于小波变 换的图像多分辨率分解特点表明, 它具有良好的空间 方向选择性, 与人的视觉特性十分吻合。
( 1)
其中, W I,i j表示原始图像的离散小波变换系数,
包括高频和低频; W Ic,i j表示嵌入水印后的离散小波
变换系数; Q为水印嵌入强度; W ,i j为水印图像的各个
分量系数表示。根据人眼的纹理掩蔽效应, 对于纹理
较为复杂的图像可以采用较大的水印嵌入强度。
( 4)执行小波反变换, 得到嵌入水印后的图像。
nold变换应用到水印图像上, 改变图像中像素点的布
2010年第 9期
陈海等 : 基于小波变换的数字水印技术
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局, 就可实现水印图像的置乱, 同时, A rnold变换具有 周期性, 利用此 特性, 可将 置乱 后水 印图 像再利 用 A rnold反变换 恢复 [ 12 ] 。本算法 设二 值水 印图像 为 WM @N ( ,i j) ( 1[ i[ M, 1[ j[ N ), 进行多次 A rnold变 换置乱, 将置乱次数 S 作为密 钥保存。水印 图像和 A rnold变换置乱后的图像分别如图 4和图 5所示。
一种基于小波变换的图像数字水印方法
嵌 入 到 承 载 图 像 。实 验 结 果 表 明 本 文 算 法 既 能 保 证 水 印 的鲁 棒 性 , 且 嵌 入 水 印对 图 像 的 质 量 的 影 响 也 较 小 , 眼 几 乎 感 而 人 觉 不 出 嵌 入 水 印 后 图像 质 量 的变 化 。
1 图 像 的 小 波 变换
意 义的 图像 ,达到 加 密的效 果 ,再根据 提 出的一 种 小波 变换 域 的数字 水 印算法 ,将 水 印 图像嵌 入 到 小波变换 的 不 同方 位 的 重要 系数 当中, 中 实现 了标 志 图像 水 印。 实验 结 果表 明, 文 该水 印算 法对 图像 处 理有较 强 的鲁棒 性 。
pr e sng oc s i ,
Ke r s d g tl t r a k n ; Ar o d ta s o ; DW T ywo d : i i e r i g a wa m n l n fr r m
0 引 言
数 字 作 品 的版 权 信 息 通 过 数 字 水 印 系统 以 人 所 不 可 感 知
Abta t nwa r r l rh b sdo i rtwa e trn fr ( W T n rod r so pee td h aemak s c:A t ma ag i m e ds e v l a so r e k ot a n c e et m D )adA l a fr ir rsne.T e tr r n t n m se w
i g rt r s o e yAr o d ta s o nu m e n n g mefed t e s re t r a k i a ei t e o f c e t ma ei f s a f r db s i t n m n l n f r t a n a i g i r m o ma ei t l ,h ni e t d wa e r g ok y c e n i i n m m n i ins
基于小波变换自适应数字图像水印算法的研究与实现的开题报告
基于小波变换自适应数字图像水印算法的研究与实现的开题报告一、选题背景随着互联网技术的飞速发展,数字图像作为信息传递和存储的最基本形式,得到了广泛的应用。
数字图像水印技术是对数字图像加密和保护的有效手段之一。
数字水印技术是将任何形式的信息(比如图像、音频或视频)嵌入另一种数字媒体中的一种方法。
通过在图像中嵌入特定的信息,可以实现版权保护、身份认证、数据追踪和安全传输等多种应用。
传统的数字水印算法可以分为频域算法和空域算法两类。
其中,频域算法主要是通过将水印信息加入到图像的频能区域来达到隐藏水印的目的。
空域算法则是将水印信息隐藏在图像的像素值中。
近年来,小波变换自适应数字图像水印算法也逐渐兴起。
该算法利用小波变换的多分辨率特性,将水印信息嵌入到图像局部的低频系数里,以达到更好的保护水印信息和减轻图像失真。
二、研究目的和内容本研究旨在对小波变换自适应数字图像水印算法进行深入研究和实现,并评估其有效性和性能。
具体内容包括以下方面:1. 基于小波变换的数字图像水印嵌入和提取算法原理研究。
2. 分析小波变换自适应数字图像水印的优缺点,提出针对其缺点的改进方案。
3. 在Matlab平台上进行算法实现,并进行实验验证,包括实现的准确性、鲁棒性、隐蔽性和抗干扰能力等方面的评估。
4. 与其他数字图像水印算法进行比较和分析。
三、研究方法和技术路线本研究的核心是小波变换自适应数字图像水印算法,主要研究方法和技术路线如下:1. 文献调研:综合研究数字图像水印和小波变换相关理论和方法,分析目前常用的数字图像水印算法及其缺陷,了解小波变换自适应数字图像水印算法的研究现状和优化方向。
2. 提出改进方案:针对小波变换自适应数字图像水印算法的不足,提出改进方案,包括对算法的嵌入和提取过程进行实现和优化。
3. 算法实现:基于Matlab平台,实现小波变换自适应数字图像水印算法的嵌入和提取功能,并进行正确性验证和性能评估。
4. 实验评估:利用现有的测试数据集对算法进行评估,主要包括对所嵌入的水印信息的准确性,图像失真度以及抗干扰和隐蔽性等方面进行评估和比较。
一种基于离散小波变换的数字水印技术
软件导刊・2007・6月号作者简介:陈琳(1983-,男,汉族,中国地质大学(武汉信息工程学院硕士研究生,主要研究方向为图像处理。
一种基于离散小波变换的数字水印技术陈琳(中国地质大学信息工程学院,湖北武汉430074摘要:提出了在一种离散小波变换域内实现图像水印的方法。
这种算法充分利用小波变换的特点,把原始图像及水印图像塔式分解,在多分辨率分解后的相同的频段来嵌入水印信息。
该方法也利用了人眼视觉特性,算法简单而有效。
实验证明,该算法较好地解决了水印不可见性与鲁棒性之间的矛盾,对常见的水印攻击都有较强的鲁棒性。
关键词:数字水印;DWT ;小波变换;Fibonacci 变换中图分类号:TP309文献标识码:A文章编号:1672-7800(200706-0091-030前言传统的密码学领域的技术不能很好地解决数字作品容易被非法复制和拷贝这一问题,而综合了传统密码学的认证问题和鉴别问题的特点且与被保护数据紧密结合的数字水印技术则越来越受到人们的重视,逐步成为多媒体信号处理领域的研究热点。
数字水印技术即是通过在原始数据中嵌入秘密信息———水印来证实该数据所有权的信息识别技术。
这种被嵌入的水印可以是一段文字、标识或者序列号,等等,而且这种水印通常是不可见或不可察的,它与原始数据(如图像、音频、视频数据紧密结合并隐藏其中,成为源数据不可分离的一部分,且可以经过一些不破坏源数据使用价值或商用价值的操作而保存下来。
数字水印的透明性和健壮性始终是一对相互制约的矛盾,只有在保证透明性的前提下,尽量提高水印的健壮性。
文中采用具有实际意义的二值图像作为水印,提出了与JPEG2000和MPEG-4标准相兼容的基于DWT 的水印技术方案。
1基本算法1.1选择嵌入频段数字水印方案最重要的性质是鲁棒性和透明性,两者存在一定的矛盾。
鲁棒性要求加强水印信息,而信息太强则会使水印不透明。
图像的边缘和纹理部分能隐藏较多的数据,而图像的平坦部分对噪声相对敏感。
一种基于小波变换的数字水印方法
图1原始图像图2水印图像高频分量cv 2、对角线方向的高频分量cd 2,第三级小波分解的 水平方向的高频分量ch 3、垂直方向的高频分量cv 3、对角线方 向的高频分量cd 3,依据系数的大小,将这些高频分量进行分 组,在这里选择离散Haar 小波。
(2)其次,利用Arnold 变换将64*64的256色灰度水印图像进行置乱,置乱后的图像记为W ,并将W 进行一级小波分 解,得4个分量为一个低频分量wal 和3个高频分量,其中3 个高频分量分别是:水平方向的高频分量whl 、垂直方向的高 频分量wvl 、对角线方向的高频分量wdl ;(3)将W —级小波分解后的4个分量wal 、w h l 、wvl 、w d l 分别重复嵌入到原始载体图像三级小波分解后的不同分组中,针对不同的分组,选取的嵌入强度a 也不同。
经过反复实验,a 的取值范围为0.06~0.1较为合适。
(4)将经过上述操作的各分组,重新组合并进行三级小波重构得到最终嵌入水印的图像X W 。
2.2水印的提取算法描述水印的提取是水印嵌入的逆过程。
(1) 将原始图像X 和已嵌入水印图像X W 分别进行三级 小波分解,在这里选择离散Haar 小波;(2)依据嵌入时同样标准的分组及嵌入强度a ,对X W 和X 进行分组,分别计算出水印图像的低频分量wal 和3个高 频分量 w h l 、wvl 、wdl ;(3) 将上述得到的分量进行一级小波重构,并进行Arnold 逆变换,得到最终的水印图像W 。
2.3嵌入水印的图像及提取的水印图像不同强度因子a 下嵌入水印后的图像及提取的水印图像 如图3、图4、图5所不:0引s计算机通讯技术和网络技术的飞速发展,信息的准确获 取、存储、传输、复制变成了一个简单的过程。
人们借助于计 算机、扫描仪、打印机等电子设备,可以方便、迅捷地将数字信 息传播到世界各地。
数字化信息的非法侵权、盗版和恶意篡 改已成为一个迫在眉睫的现实问题。
一种基于小波变换的数字图像水印算法的实现
பைடு நூலகம்D.
图2
方面是 因为小 波理论 本 身的研究 日益 完善 和 成熟 ,另一 方面 则是 小 波 多分辨 分 析方 法 的应用 日益 广泛 ,尤 其是 在信 息处理 方面 。 在图象压缩 新标 准J E 20 中,小波变换将 P G 00 成 为一 个主要 的技 术。 因为小波 具有 良好 的 时 频特 性 ,并且小 波变换 与人 类视觉 系统 的 某些特 性相 接近 , 目前 在小波 域嵌 入水 印是 水印研 究的 一个热 点之一 利 用小波 的 多分 辨 特性 ,将 原图像 和水 印图像 进行 一层小 波 变换 ,在计算 原 图的显著 性 ,根据 加性原 理 和 图像各 点的显 著性 , 自适 应的调 整嵌 入的 强 度。这 样的嵌 入算法 在一 定程 度上解 决 了 鲁棒性和不可见性之间的矛盾。 1 数字水印的概念 所谓数 字水 印技 术 ,就 是将 一种特 殊标 志信 息( 机序列或可识 别图案文 字) 入到 伪随 嵌
以嵌在 相 同级 别的 中 高频 信息 上 。如果 在L 级 的所 有系数 上都嵌 入部 分水 印信息 ,应 该 会有更 好的 鲁棒性 ,但可 见性 同时 会受到 影
响
I 2 1
I F I E W OR D 2 1 OR UN L 00
迅速 发展 ,基 于数字 水印技术的 电子多媒体 柞 茹版权保护 问题 已成为信息科学领域 的研 究热点 ,因此数字水印技 术作 为一 门有效的 多 体版权保护技 术受到越 来越 多的关注。 媒 文中着重介绍 了数字水印技 术的 发展 背蒂、 特点 以及小波 变换理 论,并 仿真实现 了一种 基于小波 变换 的数字图像水印算法。
一
实验结 果表 明 ,人 眼对于 嵌入 水印的 图 像和没 有嵌 入水 印的 图像也不 能区 分开 ,具 有一定 的不 可 见性 。水 印提取 过程 不需要 原 始 水印信 息 ,该水 印算法 实现的是 盲水 印 。 而且 水印提 取后 对载体 图像 无影响 。在 小波 域 中嵌 入水 印的 强度可 以适 当的变 化 ,对 图 像的影 响不 是很大 ,但 是在 小波域嵌 入水 印 的 强度 的冗余 度比较 大 。对于小 波域嵌 入 水 印信息 .不仅可以嵌在L 的低频系数 ,也可 级
一种基于小波变换的数字图像水印算法
一种基于小波变换的数字图像水印算法随着数字图像传输和存储的普及,图像的安全性和版权保护问题日益受到关注。
为了保护数字图像的版权和完整性,数字图像水印技术应运而生。
本文将介绍,旨在提高图像的安全性和版权保护能力。
数字图像水印算法是一种在图像中嵌入特定信息以实现版权保护和图像完整性验证的技术。
小波变换是一种将信号分解为多个频带的数学变换方法,具有良好的时频局部性和多分辨率特性。
基于小波变换的数字图像水印算法利用小波变换的多分辨率特性,将水印信息嵌入到图像的低频子带中,以实现对图像的保护。
该算法的具体步骤如下:首先,将原始图像进行小波变换,得到图像的低频子带和高频子带。
然后,选择适当的低频子带进行嵌入水印信息。
水印信息可以是数字签名、版权信息等。
接下来,将水印信息通过嵌入算法嵌入到选定的低频子带中。
嵌入算法可以采用替换或增加的方式,将水印信息嵌入到图像中。
最后,对嵌入水印后的图像进行逆小波变换,得到带有水印信息的图像。
基于小波变换的数字图像水印算法具有以下优点:首先,水印信息嵌入到低频子带中,不会引起人眼的明显变化,保证了图像的可视性。
其次,小波变换具有多分辨率特性,可以根据需求选择适当的子带进行水印嵌入,提高了水印的鲁棒性和安全性。
另外,小波变换可以实现对图像的分解和重构,可以有效地抵抗常见的攻击如压缩、旋转和裁剪等。
然而,基于小波变换的数字图像水印算法也存在一些挑战和限制。
首先,水印信息的嵌入和提取需要较大的计算量,对算法的实时性提出了要求。
其次,水印信息的鲁棒性对于图像的失真和攻击具有一定的容忍度,但仍然需要进一步的改进和研究。
综上所述,基于小波变换的数字图像水印算法是一种有效的保护数字图像版权和完整性的技术。
随着数字图像的广泛应用,该算法在信息安全领域具有重要的研究和应用价值。
未来的研究方向可以在提高算法的实时性和鲁棒性的基础上,进一步改进和优化算法,以满足不同应用场景的需求。
一种基于置换的小波非对称数字水印算法
一种基于置换的小波非对称数字水印算法李莹;王哲【摘要】针对对称数字水卸方案不能公开验证版权的问题,提出一种基于小波变换的置换非对称数字水印算法.该算法对载体图像进行三层小波分解实现水印的嵌入.嵌入的水印信号包括公开水印和秘密水印两部分.将宿主图像的Hash值作为公钥生成伪随机序列,对原始水印信号进行扩频调制得到公开水印,用于水印的公开检测;将公开水印进行Arnold变换,产生秘密水印,用于对称检测.该算法能够实现水印的盲检测和盲提取,具有较好的鲁棒性和较高的安全性,还能够进行盗版追踪和防止水印伪造.【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2015(023)005【总页数】4页(P109-111,119)【关键词】非对称水印;小波变换;置换;Arnold变换【作者】李莹;王哲【作者单位】陕西工业职业技术学院信息工程学院,陕西咸阳712000;陕西工业职业技术学院图书馆,陕西咸阳712000【正文语种】中文【中图分类】TN918数字水印技术是当前能够为数字作品的版权保护和完整性认证提供有效帮助的一种技术手段。
然而,目前多数数字水印方案都是对称体制的,水印的提取过程和水印的嵌入过程相反,水印检测和提取时所使用的参数与水印嵌入时所使用的参数一样,所以如果公开验证版权,就会暴露密钥,使得水印可能会被非法移去或伪造。
针对对称数字水印方案中存在的问题,近年来一些国内外学者借鉴公钥密码学的思想,提出了非对称数字水印方案[1]。
例如Hartung和Girod[2]提出的扩频非对称数字水印算法,Furon和Duhame提出的单向信号处理非对称数字水印,Van Schyndel的Legendre序列水印,Eggers提出的特征向量水印,Justin Picard的神经网络非对称水印等等。
非对称水印方案在水印检测提取和嵌入过程中使用不同的密钥,能够实现水印的公开检测,更有利于数字水印技术走向实际应用。
本文通过对置换非对称水印方案的研究,提出一种基于小波变换的非对称水印算法,并对公钥的检测性能以及水印的鲁棒性进行分析和实验。
一种基于小波变换的数字水印算法
一种基于小波变换的数字水印算法
金伟涛;王冲(鶄);李一民
【期刊名称】《山西电子技术》
【年(卷),期】2007(0)3
【摘要】介绍一种采用三级小波分解的数字水印技术,利用多分辨率技术,分别将原始图像和水印图像进行三层离散小波变换,将同频带的不同层次的水印嵌入到同频带的图像当中,并取得了良好的试验结果.试验证明,该算法经过某些图像处理操作以后仍然是鲁棒的.
【总页数】2页(P26-27)
【作者】金伟涛;王冲(鶄);李一民
【作者单位】昆明理工大学信息与自动化学院通信系,云南,昆明,650051;昆明理工大学信息与自动化学院通信系,云南,昆明,650051;昆明理工大学信息与自动化学院通信系,云南,昆明,650051
【正文语种】中文
【中图分类】TP391.41
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1.一种基于多小波变换的半脆弱数字水印算法 [J], 金兰;李国良
2.一种基于小波变换和神经网络的数字水印算法 [J], 陈军;张伟;杨华千;何春筱
3.一种基于多小波变换和SPIHT编码的可恢复半脆弱数字水印算法 [J], 李国良;谭月辉;齐京礼;陈建泗;李志勇
4.一种改进的基于小波变换的双数字水印算法 [J], 武鲁英;梁胶东;周国亮
5.一种基于Turbo编码和离散小波变换参考子带的数字图像水印算法 [J], 李新宇因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
一种基于小波变换的数字水印方案
一种基于小波变换的数字水印方案
陈凤祥;袁张伟;王伟
【期刊名称】《微型电脑应用》
【年(卷),期】2004(020)004
【摘要】针对数字水印技术,提出了一种实用的基于小波变换的数字水印嵌入方法,并在Matlab下进行了各种退化处理的仿真,仿真结果表明该方案具有很好的鲁棒性.
【总页数】3页(P60-62)
【作者】陈凤祥;袁张伟;王伟
【作者单位】上海交通大学自动化系,智能控制实验室,硕士研究生,上海,200030;上海交通大学自动化系,智能控制实验室,上海,200030;上海交通大学自动化系,智能控制实验室,副教授,博士,上海,200030
【正文语种】中文
【中图分类】TP3
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1.基于小波变换和空域的数字水印方案 [J], 周敏;傅贵;巫莉莉
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3.一种基于小波变换的数字水印方法 [J], 高影
4.一种新型基于小波变换的数字水印方案 [J], 于飞;范科峰
5.一种高效的基于离散小波变换和最低有效位的数字水印技术 [J], 陈慧;龙飞;段智云
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
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( 1 . S c h o o l o fI n f o r m a t i o n E n g i n e e r i n g , S h a a n x i P o l y t e c h n i c I n s t i t u t e , Xi a n y a n g 7 1 2 0 0 0 , C h i n a ;
d i g i t a l wa t e r ma r k i n g a l g o r i t h m b a s e d o n p e mu r t a t i o n i n w a v e l e t d o ma i n . I n t h i s a l g o it r h m,t h e w a t e ma r r k i s e mb e d d e d i n t h e
c o e f f i c i e n t s o f t h r e e l a y e r w a v e l e t d e c o mp o s i t i o n o f t h e o i r g i n a l h o s t i ma g e . T h e e mb e d d e d wa t e ma r r k c o n s i s t s o f t w o p a r t s :
第 2 3卷 第 5期
Vo 1 . 2 3
No . 5
电 子 设 计 工 程
E l e c t r o n i c De s i g n E n g i n e e r i n g
2 0 1 5年 3月
Ma r . 2 0 1 5
一
种基于置 h i e v e p u b l i c d e t e c t i o n . T h e p u b l i c w a t e ma r r k i s t r a n s f o m e r d w i t h Am o l d t o p r o d u c e t h e s e c r e t w a t e m a r r k f o r s y mme t r y
p u b l i c wa t e r ma r k a n d s e c r e t wa t e r ma r k . T h e Ha s h v a l u e o f t h e h o s t i ma g e a s t h e p u b l i c k e y i s u s e d t o g e n e r a t e p s e u d o r a n d o m
进行 A no r l d变换 , 产 生秘 密水 印 , 用 于对 称 检 测 。该 算 法 能 够 实现 水 印 的 盲检 测 和 盲提 取 , 具 有 较 好 的鲁 棒 性 和 较 高 的安 全 性 . 还 能 够进 行 盗 版 追踪 和 防止 水 印伪 造 。
关 键 词 :非 对 称 水 印 ;小 波 变 换 ; 置换 ; A mo l d变 换 中 图分 类 号 : T N 9 1 8 文献标识码 : A 文 章 编 号 :1 6 7 4 — 6 2 3 6 ( 2 0 1 5 ) 0 5 — 0 1 0 9 — 0 3
李 莹 ,王 哲
( 1 . 陕 西 工 业 职 业技 术 学 院 信 息 工 程 学 院 ,陕 西 成 阳 7 1 2 0 0 0 ;
2 . 陕 西 工业 职 业 技 术 学 院 图 书馆 ,陕 西 成 阳 7 1 2 0 0 0 ) 摘 要 :针 对 对 称 数 字 水 印 方 案 不 能公 开验 证 版 权 的 问题 , 提 出一 种 基 于 小 波 变换 的 置 换 非 对称 数 字 水 印 算 法 。该 算
2 . L i b r a r y , S h a a n x i P o l y t e c h n i c I n s t i t u t e , X i a n y a n g 7 1 2 0 0 0 ,C h i n a )
Ab s t r a c t : Ai mi n g a t t h e a s y mme t i r c d i g i t a l w a t e r ma r k i n g s c h e me s c a n n o t v e i r f y c o p y i r g h t p u b l i c l y ;w e p r o p o s e a n a s y mme t ic r
法对 载 体 图像 进 行 三 层 小波 分 解 实现 水 印 的 嵌 入 。嵌 入 的水 印信 号 包括 公 开 水 印 和 秘 密水 印 两部 分 。将 宿 主 图像 的
Ha s h值 作 为公 钥 生成 伪 随机 序 列 , 对 原始水印信号进行 扩频调制得 到公开水 印, 用 于 水 印 的 公 开检 测 ; 将 公 开 水 印
s e q u e n c e . T h e p u b l i c w a t e ma r r k i s g o t b y mo d u l a t i n g wi t h s p r e a d s p e c t u m r o n t h e o ig r i n a l w a t e r ma r k s i g n a 1 .I t i s u s e d t o
An a s y mme t r i c di g i t a l wa t e r ma r ki ng a l g o r i t hm b a s e d O H p e r mu at t i o n i n wa v e l e t do ma i n