基于Matlab仿真的数字水印技术
基于Matlab的数字水印技术研究
基于Matlab的数字水印技术研究摘要:数字水印技术是一种在数字媒体中嵌入信息的技术,它能够为数字图像、视频和音频信息赋予拥有者的权利,这些信息可以在数字媒体上传播和传播时保护其准确性和完整性。
本文采用Matlab对数字水印技术的研究进行了研究,使用Matlab的权限和仿真技术,研究了数字水印技术在PC上的不同运行,研究了水印的安全型号,以及数字水印的位置信息的可靠性。
同时,本文的仿真实验结果表明,在不同的参数设置下,数字水印技术可以实现快速、高效地提取水印,从而实现某种形式的认证在实际应用中可能是有用的。
关键词:Matlab;数字水印技术;安全模型;位置信息1 引言近年来,随着多媒体技术的飞速发展,数字媒体作为新型的信息传输媒介迅速发展,成为更为重要的媒介。
数字媒体包括数字图像、视频和音频,此类数字信息可以在处理机、PDA及移动设备中得到高速传播。
但由于数字媒体的高度灵活性,使得数字媒体可能被伪造,被随意地篡改、移植和分发。
此时,数字水印技术应运而生,它为数字媒体中嵌入的有形信息提供了有效地准确性和完整性保护(比如嵌入者的所有权证明、鉴定、认证、定向信息传输等)。
基于 Matlab 的数字水印技术研究,目标是在 Matlab 环境中开发一种数字水印技术,同时讨论数字水印的性能指标以及应用的限制。
Matlab 是一款应用非常广泛的、易于使用的微计算机软件,它拥有完善的数学运算、仿真及可视化功能,在数字水印研究中占据十分重要的地位。
2 Matlab 在数字水印方面的应用2.1 数字水印算法的模拟数字水印技术可以赋予被嵌入数字媒体的信息,可以用于认证,标记,痕迹和防伪等目的。
有了 Matlab 的强大功能,一般数字水印方法都可以使用 Matlab 来进行模拟仿真,有了数字水印算法的仿真结果,可以用于进一步评估新的数字水印技术的质量和可行性和完整性。
2.2 数字水印算法的安全模型Matlab 也可以用来研究不同的安全模型,以保证数字水印技术是安全可靠的。
matlab dwt方法水印嵌入与提取
一、水印技术概述水印技术是指在数字媒体中嵌入一些特定信息,以保护数字内容的版权和完整性。
水印技术可以分为可见水印和不可见水印,其中不可见水印更适用于数字图像和音频等领域。
本文主要介绍基于Matlab的离散小波变换(DWT)方法在数字图像中的水印嵌入与提取。
二、离散小波变换(DWT)简介离散小波变换是一种多尺度分析的方法,它可以将信号分解成不同频率成分的低频部分和高频部分。
在数字图像处理中,DWT可以对图像进行多尺度分析,将图像分解为不同尺度的子图像,使得图像的局部特征得以突出。
三、水印嵌入的步骤在Matlab中使用DWT方法进行水印嵌入的具体步骤如下:1. 读取原始图像和水印图像。
2. 对原始图像进行DWT分解,得到低频部分LL和高频部分LH、HL、HH。
3. 对水印图像进行预处理,如调整大小和灰度处理。
4. 对水印图像进行DWT分解,得到低频部分LL_w和高频部分LH_w、HL_w、HH_w。
5. 将水印信息嵌入到原始图像的DWT高频部分,可以选择直接替换部分高频系数或加减小幅度的高频系数。
6. 对修改后的DWT系数进行逆变换,得到含有水印信息的新图像。
四、水印提取的步骤在Matlab中使用DWT方法进行水印提取的具体步骤如下:1. 读取含水印的图像。
2. 对含水印图像进行DWT分解,得到低频部分LL'和高频部分LH'、HL'、HH'。
3. 对提取水印的图像进行DWT分解,得到低频部分LL_w'和高频部分LH_w'、HL_w'、HH_w'。
4. 根据嵌入水印时的处理方式,从高频部分中提取含水印信息。
5. 对提取的水印信息进行后处理,如灰度处理和大小调整。
五、实验与结果分析本文以一张数字图像为例,使用Matlab中的DWT方法进行水印嵌入和提取实验。
实验结果显示,DWT方法在水印嵌入和提取方面具有较好的鲁棒性和隐蔽性,对一定程度的噪声和攻击具有一定的抵抗能力。
基于Matlab图像数字水印算法的设计
基于Matlab图像数字水印算法的设计肖玉兰【期刊名称】《广西民族大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2012(018)003【摘要】Digital watermarking provide an effective way for overcoming serious problems of digital images on the Internet, including copyright violation, illegal copying and genuine identification, etc. The authors develop a bi-image watermarking method. This paper introduces the commonly used Matlab function in the digital watermarking algorithm and accomplished a new kind of watermark-embedding and detecting algorithm based on the DCT. It has good robustness with the experimental results given that the image embedded watermark after the attack can be extracted successfully.%介绍了Matlab中用于图像数字水印的基本函数,通过设计程序实现了一个DCT城图像数字水印的嵌入和提取算法,并对已嵌入水印的图像实施了攻击(压缩30%).结果表明,被攻击后的图像仍能成功提取出嵌入的水印信息,具有较好的稳健性和鲁棒性.【总页数】4页(P66-69)【作者】肖玉兰【作者单位】青海师范大学组织部,青海西宁810008【正文语种】中文【中图分类】TP309.7【相关文献】1.基于图像预处理的DCT数字水印算法及其MATLAB实现 [J], 冯战申;贺勤;臧振戎2.基于小波提升的数字图像水印算法及其MATLAB实现 [J], 罗建禄;杨娟;刘颖3.基于Matlab图像数字水印算法的研究 [J], 徐淼;4.基于离散余弦变换的数字图像水印算法及其MATLAB实现 [J], 罗建禄;杨娟5.基于DCT域的图像数字水印算法及matlab实现 [J], 吴和静;闵昆龙;刘芳;刘兴鹏因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
基于Matlab的数字水印设计――基于DCT域的水印实现
基于Matlab的数字水印设计――基于DCT域的水印实现沈阳理工大学数字图像处理课程设计摘要数字水印(Digital Watermark)技术是指用信号处理的方法在数字化的多媒体数据中嵌入隐蔽的标记,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。
随着数字水印技术的发展,数字水印的应用领域也得到了扩展,数字水印的基本应用领域是版权保护、隐藏标识、认证和安全不可见通信。
当数字水印应用于版权保护时,潜在的应用市场在于电子商务、在线或离线地分发多媒体内容以及大规模的广播服务。
数字水印用于隐藏标识时,可在医学、制图、数字成像、数字图像监控、多媒体索引和基于内容的检索等领域得到应用。
数字水印的认证方面主要ID卡、信用卡、ATM卡等上面数字水印的安全不可见通信将在国防和情报部门得到广泛的应用。
本文主要是根据所学的数字图象处理知识,在MATLAB环境下,通过系统编程的方式,建立并实现基于DCT域的数字水印加密系统。
该系统主要包含数字水印的嵌入与提取,仿真结果表明,数字水印算法具有有效性、可靠性、抗攻击性、鲁棒性和不可见性,能够为数字媒体信息在防伪、防篡改、认证、保障数据安全和完整性等方面提供有效的技术保障。
关键词:数字水印;MATLAB;DCTI沈阳理工大学数字图像处理课程设计目录1 课程设计目的 ........................................................................... ............................... 1 2 课程设计要求 ........................................................................... ............................... 2 3 数字水印技术基本原理 ........................................................................... (3)3.1 数字水印基本框架 ........................................................................... ............. 3 3.2 算法分类 ........................................................................... .. (3)3.2.1 DCT法 ........................................................................... ...................... 4 3.2.2 其他方法 ........................................................................... ................... 4 3.3 实际需要考虑的问题 ........................................................................... (4)3.3.1 不可见性 ........................................................................... ................... 4 3.3.2 鲁棒性 ........................................................................... ....................... 5 3.3.3 水印容量 ........................................................................... ................... 5 3.3.4 安全性 ........................................................................... .. (5)4 基于DCT变换仿真 ........................................................................... (6)4.1 算法原理 ........................................................................... .. (6)4.1.1 准备工作 ........................................................................... ................... 6 4.1.2 选取8*8变换块 ........................................................................... ....... 7 4.1.3 边界自适应 ........................................................................... ............... 7 4.1.4 DCT变换与嵌入 ........................................................................... ...... 7 4.1.5 恢复空域 ........................................................................... ................... 8 4.2 嵌入算法扩展 ........................................................................... (8)4.2.1 RGB彩色图像三个矩阵的划分 ........................................................ 8 4.2.2 八色彩色水印 ........................................................................... ........... 8 4.3 水印的提取 ........................................................................... ......................... 9 4.4 仿真程序 ........................................................................... ............................. 9 5 结果分析 ........................................................................... ..................................... 14 结束语 ........................................................................... ............................................... 16 参考文献 ........................................................................... . (17)II沈阳理工大学数字图像处理课程设计1 课程设计目的数字水印技术是用信号处理的方法在数字化的多媒体数据中嵌入隐蔽的标记,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。
matlab数字水印嵌入与提取代码
数字水印技术是一种用于保护数字信息安全和保护知识产权的重要技术手段。
Matlab作为一种强大的数学计算软件,具有丰富的数字信号处理和图像处理工具包,能够很好地支持数字水印的嵌入和提取。
本文将介绍如何使用Matlab进行数字水印的嵌入和提取,并给出相应的代码实现。
1. 数字水印嵌入数字水印嵌入是将一段隐藏的信息嵌入到载体中,使得这段信息对于一般观察者来说是不可察觉的。
在Matlab中,可以使用一些图像处理工具进行数字水印的嵌入。
需要读入载体图像和待嵌入的数字水印。
载体图像可以使用Matlab 中的imread函数进行读取,得到一个包含图像像素信息的矩阵。
待嵌入的数字水印可以是一段文本、一幅小型图像或者一段音频信号。
接下来,可以选择合适的嵌入算法进行数字水印的嵌入。
常用的算法包括LSB替换算法、DCT变换算法以及扩频水印算法等。
这些算法都可以在Matlab中找到相应的实现。
将得到的嵌入水印后的图像保存起来,成为带有数字水印的图像。
可以使用Matlab中的imwrite函数将处理后的图像保存到本地。
2. 数字水印提取数字水印提取是将嵌入在载体中的数字水印提取出来,还原成原始的水印信息。
在Matlab中,可以利用数字信号处理和图像处理工具进行数字水印的提取。
需要读入带有数字水印的载体图像。
同样可以使用Matlab中的imread函数进行读取。
接下来,根据数字水印嵌入时所采用的算法,使用相应的提取算法进行数字水印的提取。
提取算法通常与嵌入算法是对应的,可以在Matlab中找到相应的实现。
将提取得到的数字水印展示出来,可以是一段文本、一张图像或者一段音频信号。
在Matlab中可以利用文本处理工具、图像处理工具和音频处理工具展示提取得到的数字水印信息。
3. 示例代码以下是一个简单的示例代码,演示了如何在Matlab中进行数字水印的嵌入和提取:数字水印嵌入image = imread('carrier_image.jpg'); 读入载体图像watermark = imread('watermark_image.jpg'); 读入待嵌入的数字水印watermarked_image = embed_watermark(image, watermark); 使用embed_watermark函数进行数字水印的嵌入imwrite(watermarked_image, 'watermarked_image.jpg'); 保存带有数字水印的图像数字水印提取watermarked_image = imread('watermarked_image.jpg'); 读入带有数字水印的载体图像extracted_watermark = extract_watermark(watermarked_image); 使用extract_watermark函数进行数字水印的提取imshow(extracted_watermark); 展示提取得到的数字水印信息以上代码中,embed_watermark和extract_watermark分别是数字水印的嵌入和提取函数。
基于Matlab的数字水印技术在版权保护中的应用研究
基于Matlab的数字水印技术在版权保护中的应用研究数字水印技术是一种将信息嵌入到数字媒体中的技术,以实现版权保护、身份认证、内容完整性验证等功能。
在当今信息爆炸的时代,数字媒体的传播和复制变得异常容易,这也给版权保护带来了极大的挑战。
数字水印技术通过在数字媒体中隐藏特定信息的方式,可以有效地解决这一问题。
而Matlab作为一种强大的科学计算软件,在数字水印领域有着广泛的应用。
本文将探讨基于Matlab的数字水印技术在版权保护中的应用研究。
数字水印技术概述数字水印技术是一种将特定信息嵌入到数字媒体中的技术,使得这些信息对于普通用户来说是不可见的。
数字水印可以分为空域水印和频域水印两种类型。
空域水印是将信息直接嵌入到原始数据中,而频域水印则是通过对原始数据进行变换,将信息嵌入到变换域中。
数字水印技术具有不可见性、鲁棒性、安全性等特点,可以在不影响原始数据质量的情况下实现信息隐藏和提取。
Matlab在数字水印中的应用Matlab作为一种功能强大的科学计算软件,提供了丰富的工具箱和函数,可以方便地实现各种数字水印算法。
在数字水印领域,Matlab常用于图像、音频和视频等多媒体数据的处理和分析。
通过Matlab提供的图像处理工具箱、信号处理工具箱等,可以快速实现数字水印算法的设计、仿真和评估。
基于Matlab的数字水印算法空域水印算法空域水印算法是将信息直接嵌入到原始数据中,常见的算法包括LSB替换、扩频水印等。
在Matlab中,可以通过对图像进行像素级操作实现LSB替换算法,也可以利用乘法运算实现扩频水印算法。
这些算法在版权保护中有着广泛的应用。
频域水印算法频域水印算法是通过对原始数据进行变换,将信息嵌入到变换域中。
常见的频域水印算法包括DCT变换、DWT变换等。
在Matlab中,可以利用信号处理工具箱提供的函数实现这些变换,并将信息嵌入到相应的频域系数中。
这些算法通常具有更好的鲁棒性和安全性。
数字水印在版权保护中的应用数字水印技术在版权保护领域有着广泛的应用。
基于Matlab的图像数字水印技术
基于Matlab的图像数字水印技术摘要:信息技术和计算机网络的迅速发展,使得包括图像在内的数字媒体信息的交流达到了前所未有的深度和广度,与此同时,也使得在网上传播的图像版权保护和服务认证面临着日益严峻的挑战。
做为信息隐藏技术在计算机领域的一项重要应用,数字水印具有双重安全性,即水印的添加与否具有不可知性以及水印的提取受秘钥的保护,因而非常适用于信息安全问题,为保护多媒体信息的版权及信息的合法使用提供了一种新的解决思路。
关键字:数字图像水印技术 Matlab正文:1.图像数字水印技术的概念与特点数字水印可以看作是插入到数字媒体中的数字信号或模板。
水印技术把媒体从一种形式转换为另一种形式,但是水印技术基本上没有改变媒体,确保媒体可以认知,一旦解密后,密码术对媒体没有任何保护,但水印可以始终保存在媒体中。
把与媒体、作者、版权和使用许可的有关信息作为水印嵌入到媒体中,需要时从媒体中检测或提取出这些信息,用于证明原创作者对作品的所有权的证据。
水印与宿主数据紧密结合并隐藏其中,成为宿主数据不可分离的组成部分。
1.1基本原理图像数字水印技术是指用信号处理的方法在图像数据中嵌入隐含标记,水印分为可感知和不易感知两种。
(1)可感知水印。
这是一种可以看见的水印,就像插入或覆盖在图像上的标识。
它与可视纸上的水印相似,这类水印一般选用较淡或半透明图案。
它既可以证明作品的归属,又不妨碍对作品的欣赏,主要应用于标识那些可在图像数据库或Internet上得到的图像预览,防止这些图像被作为商业用途。
(2)不易感知水印。
这是一种应用更加广泛的水印,主要用来鉴别产品的真伪及产权保护。
人们在感觉上的冗余是这种水印存在的前提。
与可视水印相反,它加在图像当中从表面上是不易察觉的。
由于数字产品都是为了满足感官需求,这就要求它的水印不可破坏其欣赏价值与使用价值,要求水印不引人注目。
虽然不易感知的数字水印不能阻止合法产品被非法复制,但是当发生版权纠纷时,所有者可以从中提取出标记,从而证明物品为某人所有。
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。
Matlab技术数字水印嵌入与提取
Matlab技术数字水印嵌入与提取数字水印技术是一种在数字媒体中嵌入隐藏信息的方法,被广泛应用于版权保护、身份验证和防伪等领域。
Matlab作为一个功能强大的科学计算软件,提供了丰富的工具和函数来实现数字水印的嵌入和提取。
本文将介绍Matlab中数字水印技术的基本原理,并通过实例演示嵌入和提取过程。
一、数字水印的基本原理数字水印技术利用数字信号的统计特性,将水印信息嵌入到原始信号中,形成一个带有隐藏信息的新信号。
在嵌入和提取过程中,必须保证水印对原始信号的影响尽可能小,以保持信号的质量和可辨识度。
数字水印的嵌入过程主要包括以下几个步骤:1. 选择合适的水印信息:水印信息可以是文字、图像、音频等形式,需要根据应用需求进行选取。
2. 将水印信息与原始信号进行编码和调制:通过编码和调制技术,将水印信息嵌入到原始信号的特定位置,使其与原始信号融为一体。
3. 保证水印的安全性:为了抵抗攻击和伪造,需要对水印进行加密和鲁棒性处理,以保证水印的可靠性和可提取性。
数字水印的提取过程主要包括以下几个步骤:1. 对带水印信号进行预处理:包括噪声滤波、增强对比度等,以提高水印的可提取性。
2. 提取水印信息:通过解调和解码技术,从带水印信号中还原出水印信息。
3. 验证水印的完整性和准确性:对提取出的水印进行验证和比对,以确定提取的水印是否与原始水印一致。
二、Matlab实现数字水印嵌入与提取Matlab提供了强大的图像处理工具箱和信号处理工具箱,可以方便地实现数字水印的嵌入和提取。
以下将以图像水印为例,介绍Matlab中数字水印的嵌入和提取过程。
1. 数字水印的嵌入a. 选择水印图像和原始图像:从计算机中选择一张水印图像和一张原始图像,作为嵌入水印的输入。
b. 对原始图像进行预处理:包括图像的大小调整、对比度增强等操作,以提高水印的嵌入效果。
c. 对水印图像进行处理:通过调整水印图像的大小和位置,使其适应于原始图像的特定区域。
基于Matlab图像数字水印算法的研究
水 印信 息 构造 是水 印算 法 的基础 ,本文 以离散 小波变换函数 ,将 目标区域 图像分为三 级 多分 辨率 结构 。DWI系数 为 四分数 结构 , 每个层级 小波 系数均 可在上下层级 中找到对应 点 。l 级 :小波 系 分辨 率 2 x 2 p i x e l 块,2级为 4 x 4 p i x e l , 3级为 8 x 8 p i x e l …… 。 构造水 印数列:
商业数字软件 ,应 用十分广泛 ,本次研 究基 于 Ma t l a b软件概述 图像数字水 印算法 。
基本相 当。
运用 Ma t l a b图像 数字 处理 软件 ,进 行水 印算法 仿真检测。取 图像 2 0 0个样本 ,严格按 照以上介绍的水印嵌入步骤 ,选择 中阶 区域为
水 印 序 列 , 而 后 设 置 相 关 参 数 , 载 体 大 小 为 5 1 2 x 5 1 2 ,调节 因子 a 、1 3 分别 为 1 2 . 0 、O . 3 2 ,
新 的算法嵌入水 印不可见性非 常优越 , 对缩放 、 压缩 、中值滤波 等常规攻击 抵御能力较好 ,对 剪切也具有一定 的抵御 能力 ,这与引入的离散 小波变换 函数有 关,应注意 的限于 人类视觉模 型 固有缺 陷,该算法抵御旋转 等视 角变换类攻
种 密 码 效 果 , 不 可 查 或 不 可 见 ,但 通 过 专 业
涉及 仿 生 学 、 生 物 、 视 觉 模 拟 等 领 域 , 即给 数
印嵌入算法 的鲁棒性 。实现 方式如下:
( 1 )进行三 级小波变 化,取第 二级变换 中的水平子带 L H: 、垂直子 带 HL 2 ,与周 围纹
理 差 异 较 大 方 差 选 取 合 适 的嵌 入 水 印子 带 ,公 式 为 :
利用Matlab进行数字水印与版权保护的方法总结
利用Matlab进行数字水印与版权保护的方法总结引言:随着信息技术的快速发展,数字媒体的使用已经成为人们生活的一部分。
然而,数字媒体的盗版现象也日益严重,这对于版权保护提出了巨大挑战。
数字水印技术作为一种应对盗版问题的手段,逐渐受到了广大研究者的重视。
本文将总结利用Matlab进行数字水印与版权保护的各种方法,以期为相关研究提供一些参考。
一、数字水印技术的基本原理数字水印技术是通过在数字媒体中嵌入特定的信息,以实现版权保护的目的。
其基本原理是将数字水印信息与原始媒体进行融合,使得人眼无法察觉水印的存在,同时能够在未经授权的复制或者修改方面进行鉴别。
二、Matlab在数字水印技术中的应用1. 数字水印的嵌入与提取Matlab提供了一些常用的方法,如频域相关和空域相关等,可用于数字水印的嵌入与提取。
通过Matlab强大的图像处理功能,可以对原始媒体进行一系列的变换、嵌入水印信息,并能够在水印保护数据的传输过程中进行提取和验证。
2. 图像处理与特征提取Matlab具有灵活的图像处理函数和工具箱,可以用于数字媒体的图像预处理,改变图像的特征,增强数字水印的可靠性和抗攻击性。
例如,可以利用Matlab进行图像的降噪、平滑处理,提取图像的边缘信息以及重要特征点,以增加数字水印的鲁棒性。
3. 抗攻击与鲁棒性分析在数字水印技术中,抗攻击能力和鲁棒性是非常重要的指标。
Matlab提供了多种方法和函数,例如小波变换、图像压缩等,可以用于对数字水印的抗攻击性进行分析和评估。
通过Matlab的模拟仿真,可以评估数字水印在媒体攻击、失真压缩等情况下的抗干扰能力和鲁棒性。
4. 数字水印算法的改进与优化Matlab是一种非常适合进行算法实现和验证的工具。
通过Matlab平台,可以将新的数字水印算法快速实现并进行验证。
同时,Matlab提供了优化和调优的函数和工具箱,可以对数字水印算法进行优化,提高数字水印的嵌入效率和提取准确性。
基于MATLAB数字水印系统设计
• 4.按内容划分
• 按数字水印的内容可以将水印划分为有意义水印 和无意义水印。有意义水印是指水印本身也是某 个数字图像(如商标图像)或数字音频片段的编 码;无意义水印则只对应于一个序列号。有意义 水印的优势在于,如果由于受到攻击或其他原因 致使解码后的水印破损,人们仍然可以通过视觉 观察确认是否有水印。但对于无意义水印来说, 如果解码后的水印序列有若干码元错误,则只能 通过统计决策来确定信号中是否含有水印。
• 2)通用性:比较好水印算法大多都实用于多类媒 体格式与文件格式。通用性在特定程度上也代表 易用性。
• 3)计算效率高:在软件和硬件方面,水印算法也 应该能被有效的实现。需要特别注意的是,在分 布式网络上的多媒体数据监视方面,水印检测算 法的能够快速完成。
2.2数字水印技术的分类
• 数字水印的分类方法有很多种,不同的出发点导 致了不同的分类,他们之间既有联系又有区别, 本文主要介绍按水印的嵌入域划分。
•
II=II+1;
•
end
•
end
•
end
• end
•
%分块DCT反变换
• watermarked_image(y:y+blocksize-
1,x:x+blocksize-1)=idct2(dct_block);
1)*8:j*8),(1+(i-1)*8):i*8)));
•
fc(xx)=1/64*sum(sum((cover_object((1+(j-
1)*8:j*8),(1+(i-1)*8):i*8)-pjhd(xx)).^2));
•
xx=xx+1;
• end
• end
matlab 基于奇异值分解的数字水印算法
基于奇异值分解(Singular Value Decomposition,SVD)的数字水印算法是一种常用的信息隐藏技术,它通过在原始载体数据(如图像、音频或视频)中嵌入秘密信息(即水印)来实现数据的版权保护和完整性验证。
SVD 是一种强大的矩阵分解技术,可以用于提取和修改图像的关键特征,从而实现水印的嵌入和提取。
以下是一个基于SVD 的简单数字水印算法的基本步骤,以及如何在MATLAB 中实现它:步骤1:选择载体图像和水印信息•载体图像:选择一张用于嵌入水印的图像。
•水印信息:可以是文本、二值图像或灰度图像等。
步骤2:对载体图像进行奇异值分解•使用MATLAB 的svd函数对载体图像的某个重要部分(如DCT 或小波变换的系数矩阵)进行奇异值分解。
步骤3:嵌入水印信息•修改分解得到的奇异值矩阵中的某些值,以嵌入水印信息。
通常,可以选择修改较小的奇异值,以减少对原始图像视觉质量的影响。
步骤4:重构图像•使用修改后的奇异值矩阵和原始的左右奇异向量矩阵重构图像。
步骤5:提取水印信息•当需要验证图像版权或提取水印时,再次对嵌入水印后的图像进行奇异值分解,并从分解得到的奇异值矩阵中提取出水印信息。
MATLAB 示例代码以下是一个简化的MATLAB 示例代码,展示了如何在图像中嵌入和提取基于SVD 的水印:matlab% 读取载体图像和水印图像carrier_image = imread('carrier.png');watermark_image = imread('watermark.png');% 将图像转换为灰度图像(如果需要)if size(carrier_image, 3) == 3carrier_image = rgb2gray(carrier_image);endif size(watermark_image, 3) == 3watermark_image = rgb2gray(watermark_image);end% 对载体图像进行奇异值分解A = double(carrier_image); % 将图像转换为双精度矩阵[U, S, V] = svd(A); % 进行奇异值分解% 嵌入水印信息(简化示例)% 假设水印是一个简单的二值矩阵,且其大小远小于载体图像watermark_vector = double(watermark_image(:)); % 将水印图像转换为一维向量% 选择要修改的奇异值的位置(这里简单选择第一个非零奇异值)idx = find(S > 0, 1);S(idx) = S(idx) + sum(watermark_vector); % 修改奇异值以嵌入水印% 重构图像watermarked_image = U * diag(S) * V'; % 使用修改后的奇异值重构图像watermarked_image = uint8(watermarked_image); % 转换回 uint8 格式以显示和保存imshow(watermarked_image); % 显示嵌入水印后的图像% 提取水印信息(简化示例)% 重新进行奇异值分解以提取水印[U_ext, S_ext, V_ext] = svd(double(watermarked_image));% 从修改的奇异值中提取水印信息extracted_watermark_value = S_ext(idx) - S(idx); % 减去原始奇异值以得到水印信息extracted_watermark_vector = round(extracted_watermark_value /length(watermark_vector)); % 将水印值转换回水印向量extracted_watermark_image = reshape(extracted_watermark_vector,size(watermark_image)); % 将水印向量重塑为图像大小imshow(extracted_watermark_image, []); % 显示提取的水印图像请注意,这个示例代码是非常简化的,并且可能不适用于所有情况。
一种基于Matlab图形用户界面的数字水印系统
一种基于Matlab图形用户界面的数字水印系统
白丹;梁祝荣;何冰
【期刊名称】《信息网络安全》
【年(卷),期】2012(000)006
【摘要】数字水印技术是一种典型的信息网络安全有效保护措施.文章运用Matlab软件强大的GUI(图形用户界面)功能开发出一种基于小波变换的数字水印系统,该系统的构建是通过对载体彩色图像进行小波变换,然后将二值水印图像嵌入到小波变换后载体图像的低频子带中.实验结果证明,文章利用Matlab软件构建的数字水印系统在抗噪声攻击、PEG压缩、小幅度剪切方面效果良好,稳健性强.【总页数】3页(P29-31)
【作者】白丹;梁祝荣;何冰
【作者单位】渭南师范学院物理与电气工程学院,陕西渭南714000;渭南师范学院物理与电气工程学院,陕西渭南714000;渭南师范学院物理与电气工程学院,陕西渭南714000
【正文语种】中文
【中图分类】TP393.08
【相关文献】
1.基于Matlab图形用户界面的马氏链股价预测系统开发 [J], 杨晓;杨德平
2.基于Matlab的高等数学实验图形用户界面系统开发 [J], 唐世星
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基于MATLAB的数字水印技术研究
基于MATLAB的数字水印技术研究1 引言---- 作为传统加密系统的有效补充办法,从1993年Caronni正式提出数字水印到现在短短几年里,无论是在国内还是在国外对数字水印的研究都引起了人们极大的关注。
但数字水印技术的发展还很不成熟,应用也处于初级阶段。
在我国,知识产权问题是一个敏感的话题,只有深入开展数字水印技术的研究,尽快制定我国的版权保护水印标准,才能使我们在未来可能的国际知识产权纠纷中取得主动权。
那么掌握高效的工具,便成为一个必须解决的问题。
本文就针对数字水印本身的特点,介绍了一种高效的实用工具——MA TLAB。
2 数字水印技术2.1 数字水印技术的复杂性数字水印技术涉及到通信理论、编码理论、噪声理论、视听觉感知理论、扩频技术(Spread Spectrum)、信号处理(Signal Processing ) 技术、数字图像处理(Digital Image Processing)技术、多媒体(Multimedia)技术、模式识别(Pattern Reorganization)技术、算法设计(Algorithm Design)等理论,用到经典的DFT(Discrete Fourier Transform)、DCT(Discrete Cosine Transform)变换和近代最先进的数学工具----小波(Wavelet)。
数字水印又是一个横跨计算机科学、生理学、密码学、数字、数字通信等多门学科,并与Internet的发展密切相关的交叉科学。
数字水印的多学科性导致数字水印技术研究的难度和复杂性。
所以,针对数字水印技术本身的跨学科特点,找出一种合适的编程工具,往往可以起到事半功倍的效果。
下面我们从数字水印的一般模型出发,来逐步介绍MATLAB。
2.2数字水印的一般模型数字水印的一般模型如图1所示:频域法加入数字水印的原理是首先将原始信号(语音一维信号、图像二维信号)变换到频域,常用的变换一般有DWT、DCT、DFT、WP和分形。
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体 有 可 能 在 没有 得 到作 品所 有 者 的 许 可 下 复 制 和传 播 有 版 权 的 信 息 ,以此 来谋 取 利 益 ,大大 地侵 犯 了数 字作 品原 有者 的利 益 。
数 字 化 技 术 本 身 的 可 复 制 和 广 泛 传 播 的特 性 带 来 的 负 面 效 应 ,
道 数 字水 印算 法 ( 包 括嵌 入 和提 取 算 法 ) 的情 况 下 ,恶 意 地 进 行 各 种攻 击 操 作 ,试 图 实 现 未经 授 权 的嵌 入 、提 取 或 检 测 、删 除 水 印 等 时 ,依 然 可 以 保证 水 印 的正 确 。
2 _ 2 _ 2可证 明性
只有 专用 的 检测 器或 计算 机 软件 才可 以检 测 出隐 藏 的数字 水 印 。 在 多媒 体 中加 入数 字 水 印可 以确 立 版 权 所 有 者 、认 证 多媒
电 子 商 务 认 证 、 医 学 影 像 技 术 等 方 面 具 有 十 分 广 阔 的 应 用 前 景 。 虽然 数 字 水 印 技 术 还处 于发 展 之 中 ,但 是 不 久 的 未 来 ,数 字水 印技 术 的市 场 将会 更 加 广 阔 。
完 全 和 可靠 的证 据 。 水 印算 法 能 够 识 别 被 嵌 入 到 保 护 对 象 中 的 信 息 ,并 能在 需 要 的 时 候将 其 提 取 出来 。水 印可 以用 来 判 别 对 象 是 否 受 到保 护 .并 能 够监 视被 保 护 数 据 的传 播 、真 伪 鉴 别 以 及 非 法拷 贝控 制 等 。
置 ,实现数 字信 息的嵌 入 。使 用 DCT方 法获得 的水 印通常 具有很好 的不可见 性和鲁 棒性 ,并能 够
抵抗 诸如 I P E G压 缩等 攻击 手段
关键 词 :数 字 水印 :Ma t l a b开发 ; 离散 余 弦 变换 ;鲁棒 性
1 引 言
随 着 信 息化 技 术 的飞 速 发 展 ,信息 媒 体 的数 字 化 为 信 息 的 保 存 于 传 播都 提供 了极 大 的便 利 ,也 同 时提 高 了信 息 表 达 的效
体 来 源 的 真实 性 、识 别 购买 者 、提 供 关 于 数 字 内容 的 其 他 附 加 信 息 、确 认 所 有 权 认证 和跟 踪 侵 权 行 为 ,它 在 篡 改 鉴 定 、数据 跟 踪 和 检 测 、商业 和视 频 广 播 、I n t e me t 数字媒体的服务付费 、
可证 明性 是 指 能 为 受 到版 权 保 护 的信 息 产 品 的归 属 ,提 供
2 . 2 基 本 特 征
一
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 种
可 以在 开 放 网 络 环 境下 保 护 版 权 和 认 证 来 源 及 完 整性 的新 型技
般 认 为 ,数 字水 印具 有 如 下 特 征 。
2. 2 . 1安 全 性
术 ,创作 者 的创 作信 息 和个 人标 志ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 过数 字 水印 系统 以人 类 不可
感 知 的水 印形 式 嵌入 在 多 媒体 中 .人们 无 法从 表面 上感 知水 印 ,
数 字 水 印 中 的信 息 应 是 安 全 的 ,难 以 被 篡 改 或 伪 造 , 同 时 ,有 较 低 的虚 警 率 。 安全 性 强 调 的是 攻 击 者 知 道 或 者 部 分 知
率 。然 而 ,随之 而 来 的 就 是 数 据 的 安全 性 问题 。某 些 个 人 和 团
中具 有 可鉴 别 性 的数 字 信号 或 模 式 ,而 且 并 不 影 响 宿 主数 据 的
可用 性 。
数 字水 印技 术 ( d i g i t a l w a t e r m a r k i n g ) 是 一 种 信 息 隐 藏 技
实用第一・ ; 智慧密集
1 r l } ,
基于 Ma t l a b仿真 的数字水 印技术
杨 东
摘 要 :数 字水 印是利 用数 字作 品 中普 遍存 在 的 冗余数 据 和 随机 性 ,把 标 识版 权 的水 印信 息嵌 入 到数 字作 品 中,从 而 可以起 到保 护数 字作 品 的版权 完整性 的一 种技 术 。 离散余 弦变换 ( DC T) 方 法在 数 字水印技 术 中得 到 了广泛研 究 。该技术 首先 对栽体进 行 DC T 变换 ,然后 选择 特 定的嵌 入位
一
1 l 一{ l ∈ 0 , 0 , l , 2・ , 一 J :
式 中. 为 水 印 序 列 的长 度 .0代 表 值域 。
种 新兴 的信 息 隐藏 的概 念— — 数 字水 印 ( d i g i t a l w a t e r m a r k i n g ) 。
已成 为 了信 息 产业 健 康 持 续 发 展 的一 个 日益 突 出 的 影 响 因素 。
目前 .数 字媒 体 的信 息 安 全 、知 识 产 权 保护 和认 证 问题 变 得 日 益 突 出 ,且 已成 为数 字世 界 中一 个 非 常重 要 和紧 迫 的议 题 。 为 了解 决 传 统 密码 技 术 容 易 遭 受 攻 击 的 问题 ,人 们 提 出 了
术 ,它 的 基 本 思想 是 在 数 字 图 像 、音 频 和 视频 等数 字 产 品 中嵌 入 秘 密 信 息 ,以便 保 护 数 字 产 品 的 版 权 、证 明产 品 的真 实可 靠 性 、跟 踪 盗 版 行 为 或者 提 供 产 品 的 附 加 信 息 。 其 中 的 秘 密信 息
可 以是 版 权 标 志 、用 户 序 列 号 或 者 是 产 品 相 关 信 息 。一 般 它 要 经 过 适 当变 换 再嵌 入 到 数 字 产 品 中 ,通 常 称 变 换后 的秘 密信 息 为 数字水印 ( d i g i t a l w a t e ma r r k ) 。 通 常 可 以 定 义 水 印 为 如 下 的 信号: