图像水印技术研究与实现【文献综述】
开题报告数字图像水印技术的研究与实现
华北电力大学毕业设计(论文)开题报告题目:数字图像水印技术的研究与实现学生姓名:王跃学号: 20所在院系:操纵与运算机工程学院专业班级:计算0701 指导教师:阎光伟职称:副教授2020年 3月 30日一、选题背景和意义在日新月异飞速进展的信息时期,因特网的不同应用日趋普遍,增进着多媒体信息的数字化进展。
数字媒体的交流与发布形式越发丰硕多样。
数字产品已然深刻阻碍咱们的日常生活。
人们通过网络发布多媒体消息,上传作品和进行图片文档的下载等,但由于数字媒体具有极易被复制、窜改、非法传播和蓄意解决的数字特性,在未经作者许可情形下对作品的侵权拷贝,破坏行为也频繁显现,专门大程度上损害了作者的版权和商业利益。
于是版权的爱惜,数据的爱惜等一系列平安问题愈来愈引发人们的重视,如安在复杂的网络环境中有效的实施信息的爱惜方法也是值得沉思与不断探讨的现实问题。
我要研究的课题确实是一种新型的版权爱惜技术——数字水印技术。
数字水印技术作为信息平安领域的热点问题,已慢慢取得重视并被普遍关注,愈来愈多的研究人员投入到这一领域中。
数字水印技术,是把不明显的记号加入到数字化的数据中,这种不明显的记号被称作水印,水印是不可见或不易被发觉到的,可是通过计算或操作可被检测或提掏出来。
水印能够是数字,序列号,文字,图像标志等,加入水印的图像与原始图像具有相同的欣赏价值,利用价值,从视觉上很难分辨出加入水印的图像与原始图像有何不同,可是通过特定的查验,提掏出水印即可证明作者对图片的版权。
目前,数字水印的要紧应用领域是数字产品的版权爱惜,原始数据的真伪分辨,数据的侦测与跟踪等,为了更有效的实现信息数据的版权爱惜,数字水印技术要有透明性,鲁棒性,平安性的特点,不然,数字水印系统确实是失败的,而非有效的。
本软件确实是通过对图片信息加入水印,并通过查验提取水印,有效实现对图片信息的版权爱惜。
二、国内外研究现状(一)前言从20世纪90年代初期数字水印受到关注以来,陆续有许多可谓经典的算法诞生,目前,有基于空域和基于变换域的两类主流数字水印嵌入方式。
数字图像水印专利技术综述
数字图像水印专利技术综述作者:许哲来源:《科学与财富》2019年第09期前言数字水印是解决多媒体信息的版权保护难题的一种技术,它是指利用数字作品中普遍存在的冗余数据和随机性,把版权信息等内容的数据嵌入到数字作品中,通过从加了水印的数字作品中检测或提取水印,从而起到保护数字作品版权的一种技术。
1993年,Caronni首次提出了“数字水印”的概念,并用于图像保护。
数字水印技术与加密技术的不同在于水印与宿主数据是紧密结合并隐藏在其中的,水印是宿主数据不可分离的组成部分。
1.技术原理及发展概述1.1 数字图像水印的原理图像水印技术是指用信号处理的方法在图像数据中嵌入隐含的标记。
水印分为可感知的(perceptible)和不易感知的(inperceptible)两种。
通用的数字图像水印技术包含两个方面:水印的嵌入和水印的提取,如图1。
1.2 数字图像水印技术的主要分支1.2.1空间域算法空间域算法将水印信息直接叠加到图像的空间域上的算法叫空间域算法。
水印在空间域算法中,考虑到人类视觉特性,在载体图像变化较平稳处不隐藏或少隐藏水印信号,而在图像较复杂处隐藏水印信号;它的优点在于对载体影响很小,计算速度较快,隐藏的信息较多,且适合多种媒体。
1.2.2变换域算法变换域算法CoX 等借鉴扩频通信技术,把水印扩展到很多频率段上,每个频率段上的水印信息都小到不可检测的程度,检测时,可以把这些水印信息集中起来,得到一个较高能量的输出,水印信息应嵌入到载体数据中对人的感觉最重要的部分,水印信号应由具有高斯分布的随机实数序列组成,在变换域内实现扩频相对容易,而且容易利用人类视觉特性,实现自适应嵌入。
1.2.3其他数字水印算法JPEG,MPEG 标准的压缩域算法水印的检测与提取直接在压缩域数据中进行,对于输入的MPEG-2数据流而言,它可分为数据头信息,运动向量和DCT编码信号块三部分,在Hartung方案中,只有MPEG - 2数据流最后一部分数据流被改变。
图像水印技术在人脸识别中的应用方法与研究
图像水印技术在人脸识别中的应用方法与研究摘要:图像水印技术在人脸识别中的应用已经成为近年来的热门研究领域。
本文将着重介绍图像水印技术在人脸识别中的应用方法与研究进展。
首先,我们将介绍人脸识别技术的基本原理,并讨论其在各个领域中的应用。
接着,我们将具体介绍图像水印技术在人脸识别中的应用方法,包括静态水印技术和动态水印技术。
最后,我们将总结目前的研究进展,并展望未来的研究方向。
引言:随着数字图像的广泛应用,图像水印技术在各个领域中得到了广泛应用。
而在人脸识别领域,图像水印技术也被引入,以提高人脸识别的准确性和安全性。
图像水印技术可以在人脸图像中嵌入可见或不可见的信息,以防止图像被篡改或盗用。
本文将详细介绍图像水印技术在人脸识别中的应用方法与研究进展。
一、人脸识别技术的基本原理人脸识别技术是一种通过对人脸图像进行特征提取和匹配来识别个体身份的技术。
其基本原理是将人脸图像转化为数字特征,然后与存储在数据库中的特征进行比对。
人脸识别技术主要通过以下几个步骤实现:1. 图像预处理:对人脸图像进行灰度化、人脸检测、对齐等预处理操作,以提高后续特征提取和匹配的准确性。
2. 特征提取:通过提取人脸图像中的特征点、纹理信息等特征,将图像转化为数字特征,以便进行后续的比对。
3. 特征匹配:将待识别人脸的特征与数据库中的特征进行比对,计算相似度或距离,确定最佳匹配结果。
人脸识别技术在安全监控、人脸支付、人脸解锁等领域中具有广泛的应用。
然而,由于人脸图像易于被篡改和盗用,为了提高人脸识别的安全性,图像水印技术被引入到人脸识别中。
二、图像水印技术在人脸识别中的应用方法1. 静态水印技术:静态水印技术是将水印信息嵌入人脸图像中,以证明图像的真实性和完整性。
常见的静态水印技术包括频域水印技术和空域水印技术。
频域水印技术利用图像的频率特性嵌入水印信息。
常见的频域水印技术有离散余弦变换(DCT)水印技术和小波变换水印技术。
DCT水印技术通过将水印信息嵌入DCT变换的低频分量中,以实现水印的不可见性。
毕业设计(论文)数字图像水印技术的研究与实现
湖南涉外经济学院毕业设计(论文)题目DWT域数字图像水印技术的研究与实现作者学部电气与信息工程学部专业通信工程学号指导教师黄彩云二〇一一年五月十日湖南涉外经济学院毕业设计(论文)任务书电气与信息工程学部通信工程系系(教研室)主任:(签名) 2010 年 12 月 18 日学生姓名: 学号: 专业: 通信工程1 设计(论文)题目及专题: DWT域数字图像水印技术的研究与实现2 学生设计(论文)时间:自 2011 年 1 月 8 日开始至 2011 年 4 月 25 日止3 设计(论文)所用资源和参考资料:[1] 陈武凡.小波分析及其在图像处理中的应用[J].科学出版社,2002, [2] 何东健.数字图像处理[J].西安电子科技大学出版社,2003,[3] 陈书海,傅录祥.实用数字图像处理[J].科学出版社,2005. [4] 陈桂明.应用MATLAB语言处理数字信号与数字图像[J].北京科学出版社,2000. [5] 汪小帆,戴跃伟,茅耀斌.信息隐藏技术方法与应用[J].北京机械工业出版社,2001.4 设计(论文)应完成的主要内容:就对目前数字水印技术的发展状况,包括数字水印的基本特征及分类,数字水印处理系统的基本框架以及目前的一些主要算法进行了论述。
最后围绕数字水印的两个最重要的特点——隐蔽性和鲁棒性进行考虑,设计并实现了一个完整的水印系统。
5 提交设计(论文)形式(设计说明与图纸或论文等)及要求:(1) 撰写设计报告;(2) 设计报告要求字数达2万字,提供电子版和文字版;(3) 设计报告包括目录、中英文摘要、关键词、方案选择及确定、技术要求、设计过程及参数计算、软件流程图及源程序、调试方法及步骤、小结等;(4) 提供电路原理图,要求用A0或A1图纸描绘。
6 发题时间: 2010 年 12 月 18 日指导教师:(签名)学生:(签名)湖南涉外经济学院毕业设计(论文)指导人评语[主要对学生毕业设计(论文)的工作态度,研究内容与方法,工作量,文献应用,创新性,实用性,科学性,文本(图纸)规范程度,存在的不足等进行综合评价]指导人:(签名)年月日指导人评定成绩:毕业设计(论文)评阅人评语[主要对学生毕业设计(论文)的文本格式、图纸规范程度,工作量,研究内容与方法,实用性与科学性,结论和存在的不足等进行综合评价]评阅人:(签名)年月日评阅人评定成绩:毕业设计(论文)答辩记录日期:学生:江堃学号: 200703402205 班级:通信工程0702 题目:DWT域数字图像水印技术的研究与实现提交毕业设计(论文)答辩委员会下列材料:1 设计(论文)说明书共页2 设计(论文)图纸共页3 指导人、评阅人评语共页毕业设计(论文)答辩委员会评语:[主要对学生毕业设计(论文)的研究思路,设计(论文)质量,文本图纸规范程度和对设计(论文)的介绍,回答问题情况等进行综合评价]答辩委员会主任:(签名)委员:(签名)(签名)(签名)(签名)答辩成绩:总评成绩:摘要随着计算网络和多媒体技术的快速发展,特别是Internet的普及,信息安全问题日益突出。
数字图像水印技术的研究与应用
数字图像水印技术的研究与应用随着数字信息技术的发展,数字图像的使用越来越广泛,如何保护这些数字图像的版权成为了一个重要问题。
而数字图像水印技术的出现,极大地提升了数字图像版权保护的水平。
数字图像水印技术可以在图片中嵌入信息,不影响原有图片的视觉效果,但可以在未经授权的情况下,验证图片的版权信息。
本文将介绍数字图像水印技术的研究现状和应用。
一、数字图像水印技术的研究数字图像水印技术的研究主要涉及两个方面:水印的嵌入和水印的提取。
1. 水印的嵌入水印的嵌入是将信息嵌入到原始图像中的过程。
常用的方法有频域水印嵌入和空间域水印嵌入。
频域水印嵌入是将水印嵌入到图像的频域中,比如通过傅里叶变换得到的频谱图,这种方法不会对原始图像造成明显的失真。
空间域水印嵌入则是将水印嵌入到原始图像的像素中,这种方法与伪装技术有些相似。
2. 水印的提取水印的提取是指从一张带有水印的图像中提取出水印信息的过程。
提取水印的方法有很多,其中最常用的是相关性检测法和最大似然估计法。
相关性检测法是通过计算水印模板与可能包含水印的图像区域之间的相关性大小,来判断是否存在水印。
最大似然估计法则是根据水印嵌入时使用的嵌入密度函数和水印提取时使用的提取密度函数,通过最大化似然函数值的方法来提取水印。
相比于核密度估计法和小波域水印检测法,最大似然估计法具有更好的性能。
二、数字图像水印技术的应用数字图像水印技术在版权保护方面有着广泛的应用,下面将介绍几个常用的应用场景。
1. 图片版权保护数字图像水印技术可以嵌入版权信息,例如作者姓名、创作日期等,以确保图片的版权不被侵犯。
当出现盗版侵权情况时,可以通过提取水印信息来维护自己的合法权益。
2. 数字证书防伪数字证书的防伪是非常重要的,一旦被伪造,就会造成巨大的损失。
数字图像水印技术可以将证书的信息嵌入到图片中,并且提供了比较精确的提取方法,这在数字证书防伪中有着广泛的应用。
3. 图像身份验证在网络安全领域,识别图像是否合法是非常重要的一项任务。
数字图像水印技术研究和实现的开题报告
数字图像水印技术研究和实现的开题报告一、选题背景随着数字图像的广泛应用,保护数字图像的版权安全就显得越来越重要。
数字图像水印技术作为一种常用的版权保护技术,已经被广泛地应用到图像、音频等相关领域。
数字图像水印技术就是在数字图像中添加一些隐蔽的信息,使得对于未授权的复制或修改都会被发现,从而维护数字版权的安全性。
数字图像水印技术研究和实现的主要内容包括:水印信息的嵌入和检测技术、水印安全性的保证技术、数字版权管理等方面。
目前,数字图像水印技术已经成为国内外学术界和工业界研究的热点之一。
二、选题意义数字图像水印技术是数字版权保护的重要方法。
它不仅能够保护数字版权,还能够防止数字图像的篡改和恶意攻击。
数字图像水印技术的研究和实现具有以下重要意义:1. 为数字版权保护提供一种有效的技术手段。
2. 对数字图像的版权保护、信息安全等领域具有重要意义。
3. 提高数字图像处理领域的研究水平和技术水平。
三、主要研究内容数字图像水印技术研究和实现的主要研究内容包括:1. 数字图像水印的嵌入技术:研究如何将水印信息嵌入到数字图像中,保证水印能够隐蔽地嵌入到图像中,同时不会破坏原有的图像信息。
2. 数字图像水印的检测技术:研究如何检测数字图像中是否存在水印信息,并且能够准确地提取出水印信息。
3. 数字图像水印的安全技术:研究如何保证数字图像水印的安全性,防止水印信息被恶意攻击或篡改。
4. 数字版权管理:研究如何利用数字图像水印技术进行版权管理,保证数字版权的安全与可控性。
四、研究方法数字图像水印技术研究和实现的研究方法主要包括:1. 文献综述:对数字图像水印技术的相关文献进行综述,了解国内外数字图像水印技术的研究现状和发展方向。
2. 理论分析:对数字图像水印技术的相关理论进行分析,找出其特点和问题所在。
3. 实验研究:设计相关实验,对数字图像水印技术进行实验研究。
4. 结果分析:对实验结果进行分析和总结,得出相应的结论。
图像水印技术研究与实现【文献综述】
毕业设计文献综述计算机科学与技术图像水印技术研究与实现一、前言部分:近年来,随着数字化技术的进步和Internet 的迅速发展,多媒体信息的交流达到了前所未有的深度和广度,其发布形式愈加丰富了。
网络发布的形式逐渐成为一种重要的形式,伴随而来的是多媒体数据的版权保护问题。
因此多媒体信息版权保护问题成了一项重要而紧迫的研究课题。
为了防止窃取信息而使用的传统加密技术,在应用于图像版权保护上却存在一些缺点,比如图像被解密后与所有者无关,使用者可以对解密后的图像进行任何形式的电子传播;密文形式的图像更加容易引起攻击者的注意;被加密的图像未解密前无法查看,而图像的传播就是为了被查看,如此将严重影响人们利用网络的效率[1]。
为了解决这一难题,近几年国际上提出了一种新的有效的数字信息产品版权保护和数据安全维护的技术一一数字水印技术(digtal watermarking)。
数字水印技术通过在原始媒体数据中嵌入秘密信息——水印来证实该数据的所有权归属。
水印可以是代表所有权的文字、产品或所有ID、二维图像,视频或音频数据、随机序列等。
主要应用于:媒体所有权的认定。
即辨认所有权信息,媒体合法用户信息;媒体的传播跟算法研究。
该子模块的研究为解决网络制造产品版权保护问题奠定了基础数字水印技术,又称数字签名技术,成为信息隐藏技术的一种重要研究分支,为实现有效的信息版权保护提供了一种重要的手段。
二、主题部分:1 图像水印的基本原理从图像处理的角度看,嵌入水印信号可以视为在强背景下迭加一个弱信号,只要迭加的水印信号强度低于人类视觉系统( Human Visual System ,HVS) 的对比度门限,HVS 就无法感到信号的存在[2]。
对比度门限受视觉系统的空间、时间和频率特性的影响。
因此通过对原始信号作一定的调整,有可能在不改变视觉效果的情况下嵌入一些信息,从数字通信的角度看,水印嵌入可理解为在一个宽带信道(载体图像) 上用扩频通信技术传输一个窄带信号(水印信号) 。
图像数字水印技术研究综述
图像数字水印技术研究综述纲要:从数字水印的系统模型下手,对多种数字水印算法的精华思想进行研究综述和对照剖析。
此中包含 LSB 算法、 Patchwork 算法等空间域数字水印算法, DCT 、 DFT 、DWT 及其各自衍生发展出的多种频次域数字水印算法,还有鉴于向量机的数字水印算法和鉴于跳频技术的数字水印算法。
指出了各样算法的特色和合用范围。
重点词:数字水印;图像;版权保护;空间域;频次域中图分类号: TP391 文件表记码: A 文章编号:1009-3044(2008)36-2742-03Summary on Image WatermarkingTechnology WANG Wen-juan(School of Information, Capital University of Economic and Business, Beijing 100026, China)Abstract: Start with Digital Watermarking system model, summary and analysis the essence of many digital watermarking methods. Including the space domain digital watermarking algorithm such as the LSB algorithm, and the Patchwork algorithms , frequency domain digital watermarking algorithm such as DCT, DFT, DWT and their derivatives. There are digital watermarking algorithm based on the vector machines anddigital watermarking algorithm based on frequency-hopping technology. At last point out the various featuresof the algorithm and its application.Key words: watermarking; image; copyright; space domain; frequency domain1前言数字水印是解决多媒体信息的版权保护难题的一种技术,它是指利用数字作品中广泛存在的冗余数据和随机性,把版权信息等内容的数据(水印)嵌人到数字作品中,经过从加了水印的数字作品中检测或提取水印(有关版权的信息),进而起到保护数字作品版权的一种技术。
图像水印技术研究与实现【开题报告】
毕业设计开题报告计算机科学与技术图像水印技术研究与实现一、选题的背景、意义随着当前社会经济的快速发展,新的IT技术、电子商务以及大量的网络多媒体不断涌现,产品的版权保护和完整性认证也变得尤为重要,而图像水印技术就是在此基础上兴起的一门计算机科学技术。
互联网的飞速发展极大的方便了人们从网络上获取数据,同时数字技术的发展和数字信息的普及也带来了许多问题其中一个重要的问题就是数字产品的版权保护问题。
数字图像水印技术作为一种新兴的版权保护技术,是对数字媒体产品进行版权保护的有效方法之一。
它实质是一种运用图像处理实现隐藏信息的技术。
用于版权保护的图像水印的关键是水印信息嵌入的隐蔽性和抵抗攻击的鲁棒性。
数字水印技术的学科特点在于它横跨图像处理、多媒体技术、模式识别、密码学、数字通信等多学科领域,以这些领域的算法、思想和概念为基础。
一个数字水印方案一般总是综合利用这些领域的最新进展,各学科的学者们也提出了不尽相同的算法。
总的来说,数字水印技术是将一些标识信息(即数字水印)直接嵌入数字载体(包括多媒体、文档、软件等)当中,但不影响原载体的使用价值,也不容易被人的知觉系统(如视觉或听觉系统)觉察或注意到。
通过隐藏在载体中的信息,可以达到确认内容创建者、购买者、传送隐秘信息或者判断载体是否被篡改等目的。
数字图像水印技术是信息隐藏技术的一个重要研究方向,为实现有效地信息版权保护提供了一种重要的手段。
二、研究的基本内容与拟解决的主要问题1、研究的基本内容1.1小波变换的特征一种多分辨率分析工具,为不同尺度上信号的的分析和表征提供了精确和统一框架。
它的原理是来源于Fourier变换!但是它比传统的Fourier变换有更多优点,比如:1)小波变换可以覆盖整个频域;2)可以通过选取合适滤波器,减少或除去提取的不同特征之间的相关性;3)具有“变焦”特性,低频段可用高频率分辨率和低时间分辨率,在高频段可用低频频率分辨率和高时间分辨率;4)小波变换在实现上有快速算法(Mallat小波分析算法)。
图像水印技术研究与开发
图像水印技术研究与开发一、绪论随着互联网的发展和普及,数字图像的传播和分享已经成为了用户们重要的一种交流方式,但也出现了一些不良现象。
如有些人将网络上的精美图片直接下载到本地,改变该图片的颜色、大小、形状、添加自己的水印后再分发,这种行为往往会导致原图作者的权益受到侵犯。
因此,图像水印技术的研究和开发就显得尤为重要。
二、图像水印技术的分类图像水印技术根据嵌入方式和水印信息的类型可以分为数字水印技术和模拟水印技术。
数字水印技术即将数字信息嵌入到原始图像中,目的是保护原始图像的版权和数据完整性。
数码水印技术是近年来研究的热点,其嵌入方式可分为空域嵌入和变换域嵌入。
在空域嵌入中,水印信息被直接嵌入到原始图像的像素中。
在变换域嵌入中,将图像转换到另一个域空间,对图像进行一定的变换,并在变换域中嵌入水印信息。
模拟水印技术则是将水印映射到原始图像上,通过遵循不同的规则使它只能在特定条件下被复制和提取。
该技术通常用于防止伪造和对抗性攻击,同时也可以保护图像版权。
三、数字水印技术的研究和应用数字水印技术是一种将信息数据嵌入到原始文件中并使其能够提取的技术。
数码水印技术主要有三种嵌入方式:空域嵌入方式、变换域嵌入方式和混合式嵌入方式,其在现代通讯、图像处理和版权保护等方面都有着重要的应用。
数字水印技术可以用于图像版权保护。
数字水印技术的嵌入和提取过程不影响原始图像的质量和信息,因此被广泛应用于保护图像的版权。
目前,很多数字出版社和内容创作者都使用数字水印技术保护他们的作品版权。
数字水印技术也可以用于身份验证。
身份验证是许多应用领域的重要问题。
在应用中,水印提供了数字签名和认证功能,可以帮助用户实现身份验证,例如保护对等网络对等节点等。
数字水印技术也可以用于图像快速检索。
除了作为版权保护的手段,数字水印技术还可以为用户提供图像信息检索和分类的功能。
可以利用数字水印技术通过查询水印信息实现对图像内容的检索,并实现图像的共享和交流。
数字图像水印技术研究与应用分析
数字图像水印技术研究与应用分析随着数字技术的迅猛发展,图像在我们的生活中的应用越来越广泛。
然而,在数字化的时代,图像的一致性和真实性成为了一个严峻的问题。
为了保护图像的版权和完整性,数字图像水印技术应运而生。
本文将重点讨论数字图像水印技术以及其在不同领域的应用。
首先,让我们了解一下数字图像水印技术的基本原理。
数字图像水印是将可见或不可见的信息嵌入到一个图像中,以达到保护图像版权或完整性的目的。
嵌入水印的过程包括两个主要步骤:水印嵌入和水印提取。
水印嵌入是将水印信息通过一定的算法嵌入到原始图像中,而水印提取则是通过相应的算法从带有水印的图像中提取出水印信息。
在数字图像水印技术的研究中,有几个关键问题需要解决。
首先是水印的可见性。
可见水印是指在水印嵌入后能够直观地看到水印的存在,而不可见水印则是指水印嵌入后无法通过肉眼观察到的水印。
两者的选择取决于具体的应用需求。
例如,在图像版权保护领域,一般会选择不可见水印,以保护原始图像的视觉质量。
其次是水印的鲁棒性。
鲁棒性是指水印在经过一些针对图像的编辑操作后,仍然能够被准确提取出来。
这些编辑操作包括压缩、旋转、裁剪等。
在实际应用中,数字图像经常会经历这些操作,因此保持水印的鲁棒性是非常重要的。
数字图像水印技术已经在各个领域得到了广泛的应用。
其中,数字版权保护是其中之一。
在互联网时代,盗版问题成为了摆在版权方面前的一个巨大难题。
通过嵌入数字水印,版权方可以追踪和管理自己的图像,有效减少盗版行为。
此外,数字图像水印技术还在信息认证领域发挥着重要作用。
在数字身份认证过程中,手持身份证照片的人员可以通过数字图像水印进行验证。
数字水印技术可以将身份信息嵌入到照片中,使得证件的真实性得到了可靠保证。
在医学领域,数字图像水印技术也有着广泛的应用。
医学图像水印的嵌入和提取可以用于图像的认证和源追踪。
这对于确保医学图像的可靠性和准确性是至关重要的。
尽管数字图像水印技术在实际应用中有诸多优势,但仍然存在一些挑战。
数字图像水印算法研究与实现
数字图像水印算法研究与实现随着数字化的普及,网络媒体的迅猛发展,信息的传播越来越容易,而原创者的作品权益反而受到了侵犯。
在这种情况下,数字图像水印成为了保护版权的有效手段。
数字图像水印就是将一些特殊的信息嵌入到数字图像中的一种技术。
这篇文章主要介绍数字图像水印算法的研究与实现。
一、数字图像水印的分类数字图像水印主要分为可见水印与不可见水印两种。
在可见水印中,信息直接嵌入到图像中,可以被人类肉眼直接通过观察看到。
而不可见水印则是将信息隐秘地嵌入到图像中,对于人类眼睛来说看不出来。
因为可见水印的安全性不高,通常不会使用在保护版权这种敏感的领域,而不可见水印则更容易被广泛应用。
二、数字图像水印的嵌入过程数字图像水印的主要过程分为嵌入和提取两个过程。
在嵌入过程中,需要选定一些位置作为水印的嵌入点,然后将水印信息嵌入到这些点中。
具体的嵌入过程包括以下几个步骤:1. 对图像进行预处理:将图像转换成灰度图像或二值图像,以便更好地进行处理。
2. 选择嵌入点:选择一些图像中的像素点用来嵌入水印信息。
通常选择的像素点要符合一些特定的规则,比如保证水印信息容易提取,嵌入点分布均匀等。
3. 生成水印信息:生成需要嵌入的水印信息。
水印信息可以是一些文字、数字、图片或者其他的信息。
4. 对水印信息进行转换和编码:将水印信息转化成数字信号,然后进行编码。
常用的编码方式有Huffman编码、压缩编码等。
5. 嵌入水印:将编码后的水印信息嵌入到选择的像素点中。
嵌入方式通常分为直接覆盖、加法混沌、小波变换等方式。
三、数字图像水印的提取过程数字图像水印的提取过程是将嵌入的水印信息从图像中提取出来的过程。
提取的过程其实是嵌入过程的逆过程,包括以下几个步骤:1. 对图像进行预处理:和嵌入过程一样,需要将图像转换成灰度图像或二值图像,才能更好地进行处理。
2. 选择提取点:选择嵌入点对应的提取点。
3. 提取水印信息:从提取点中提取嵌入的水印信息。
图像关联水印理论与应用技术研究的开题报告
图像关联水印理论与应用技术研究的开题报告一、研究背景随着数字媒体技术的发展,网络图像盗用和侵权问题也越来越严重。
传统的数字水印技术能够实现对图像信息的保护,但存在着一些缺陷,如容易被攻击者删除、减弱等。
为此,出现了一种新的技术——图像关联水印。
图像关联水印技术是一种基于对多个图像进行相似性分析的水印技术,通过在图像集中插入水印信息,并对图像集进行关联分析,进而检测和认证图像。
该技术具有较高的鲁棒性和安全性,在图像处理、版权保护和内容识别等方面有广泛应用。
二、研究目的本论文旨在深入探索图像关联水印的理论基础和应用技术,研究其在图像保护、版权管理和内容识别方面的实际应用。
具体研究目的如下:1. 分析图像关联水印的基本理论和技术,包括水印嵌入算法、水印提取算法、关联分析算法等。
2. 探讨图像关联水印技术在版权管理中的应用,包括数字作品版权保护、图像溯源、图像鉴定等。
3. 研究图像关联水印技术在内容识别中的应用,比如搜索引擎、图像检索和图像相似性匹配等。
4. 实现一个基于图像关联水印的图像保护和认证系统,验证该技术在实际应用中的可行性和效果。
三、研究内容本论文的主要研究内容包括以下方面:1. 图像关联水印的基础理论和技术探究图像关联水印的理论基础和技术原理,包括水印嵌入算法、水印提取算法、关联分析算法等。
2. 图像关联水印技术在版权管理中的应用研究图像关联水印技术在数字作品版权保护、图像溯源、图像鉴定等方面的实际应用。
3. 图像关联水印技术在内容识别中的应用研究图像关联水印技术在搜索引擎、图像检索和图像相似性匹配等领域的应用。
4. 基于图像关联水印的图像保护和认证系统设计与实现实现一个基于图像关联水印的图像保护和认证系统,验证该技术在实际应用中的可行性和效果。
四、研究方法1. 文献综述法通过查阅相关文献,梳理图像关联水印的研究现状和存在问题,为后续研究提供理论基础。
2. 实验研究法通过实验验证图像关联水印技术的有效性和可行性,并比较不同算法的性能和效果。
图像数字水印技术研究综述
图像数字水印技术研究综述作者:王文娟来源:《电脑知识与技术》2008年第36期摘要:从数字水印的系统模型入手,对多种数字水印算法的精髓思想进行研究综述和对比分析。
其中包括LSB算法、Patchwork算法等空间域数字水印算法,DCT、DFT、DWT及其各自衍生发展出的多种频率域数字水印算法,还有基于向量机的数字水印算法和基于跳频技术的数字水印算法。
指出了各种算法的特点和适用范围。
关键词:数字水印;图像;版权保护;空间域;频率域中图分类号:TP391文献标识码:A文章编号:1009-3044(2008)36-2742-03Summary on Image Watermarking TechnologyWANG Wen-juan(School of Information, Capital University of Economic and Business, Beijing 100026, China)Abstract: Start with Digital Watermarking system model, summary and analysis the essence of many digital watermarking methods. Including the space domain digital watermarking algorithm such as the LSB algorithm, and the Patchwork algorithms , frequency domain digital watermarking algorithm such as DCT, DFT, DWT and their derivatives. There are digital watermarking algorithm based on the vector machines and digital watermarking algorithm based on frequency-hopping technology. At last point out the various features of the algorithm and its application.Key words: watermarking; image; copyright; space domain; frequency domain1 引言数字水印是解决多媒体信息的版权保护难题的一种技术,它是指利用数字作品中普遍存在的冗余数据和随机性,把版权信息等内容的数据(水印)嵌人到数字作品中,通过从加了水印的数字作品中检测或提取水印(有关版权的信息),从而起到保护数字作品版权的一种技术。
数字图像水印技术的研究与应用
数字图像水印技术的研究与应用摘要:随着数字图像的广泛应用和网络的普及,图像的权益保护问题日益突出。
数字图像水印技术因其不可见性和不易伪造的特点,成为图像信息安全领域的重要技术之一。
本文将介绍数字图像水印技术的研究现状,以及其在版权保护、身份认证和内容鉴别等方面的应用。
一、引言随着互联网的发展,数字图像的传播和复制变得极为容易。
数字图像作为一种重要的信息载体,其版权保护问题越来越受到重视。
数字图像水印技术应运而生,它能够保护数字图像的版权,防止盗版和未授权复制。
数字图像水印技术也被广泛应用于身份认证、内容鉴别等领域。
二、数字图像水印技术的研究现状数字图像水印技术是指将一段特殊的信息嵌入到数字图像中,嵌入后的数字图像外观上几乎无法察觉到水印的存在。
数字图像水印技术主要包括可见水印和不可见水印两种类型。
可见水印是指在数字图像的明显位置插入一段可见的信息,用于标识图像的版权信息和归属等。
可见水印一般采用文字、图形和标识等形式,以增加图像的可信度和直观性。
可见水印技术研究的重点在于如何在不损坏图像质量的前提下,准确嵌入水印信息,并保证水印信息的可见性。
不可见水印是指将一段特殊的信息嵌入到数字图像中,但肉眼基本不可察觉到水印的存在。
不可见水印的主要应用场景是版权保护和身份认证。
不可见水印技术的研究重点在于保证水印的不可见性和抗攻击性。
目前常见的不可见水印技术有频域水印技术、空域水印技术和混沌水印技术等。
三、数字图像水印技术的应用3.1 版权保护数字图像水印技术在版权保护方面的应用是最为广泛和重要的。
通过将版权信息嵌入到数字图像中,可以有效地保护原始图像的版权,防止未授权的复制和盗版。
数字图像水印技术在版权保护方面的应用主要包括图像的数字签名、图像的溯源和盗版的追踪等。
3.2 身份认证数字图像水印技术在身份认证方面也有着重要的应用。
在一些需要对身份进行认证的场合,如电子身份证、医疗影像鉴定等,通过嵌入隐藏水印的方式可以进行身份的确认和验证。
数字图像水印技术研究及应用分析
数字图像水印技术研究及应用分析数字图像水印技术是一种将信息嵌入到数字图像中的技术,以保证信息的安全性和可追溯性。
这种技术已经广泛应用于安全印刷、电子版权保护、图像鉴别等领域。
本文将对数字图像水印技术的应用进行分析,并探讨其未来发展趋势。
数字图像水印技术的原理数字图像水印技术本质上是一种信息隐藏技术,其原理是将信息嵌入到连续信号中,使得原始图像的外观没有变化,但是可以通过解码技术提取出嵌入的信息。
数字图像水印技术可以分为频域和空域两种。
频域数字水印技术是基于图像变换的,主要是通过变换方法把数字水印嵌入到图像频域的某些系数中,具有鲁棒性和不可见性。
空域数字水印技术是基于图像原始像素的,主要是通过调整图像像素的灰度值来嵌入数字水印,具有简单易实现、不需要图像变换等特点。
数字图像水印技术的应用数字图像水印技术的应用主要包括信息安全、版权保护和鉴别。
在信息安全领域,数字图像水印技术可以用于防止信息泄漏和篡改,比如将重要的财务报表、商业机密等信息加密嵌入到数字图像中,保证信息被泄密或者篡改后还能被追踪和确定主体责任。
在版权保护方面,数字图像水印技术可以帮助版权人对自己的作品进行有效的防抄袭和监控。
同时,可以通过数字水印的加密技术,对作品实现有效管理和检索。
在鉴别方面,数字图像水印技术可以用于防伪溯源和图像识别,比如防伪标签、二维码、身份证等。
数字图像水印技术未来发展趋势随着移动支付、智能设备的普及和网络安全技术的不断提高,数字图像水印技术的未来发展具有广阔的前景。
未来数字图像水印技术的应用将会更加广泛和丰富。
比如,在智能化商业领域,数字图像水印技术可以实现无人便利店的识别与支付;在智能文创领域,数字图像水印技术可以嵌入智能互动信息,实现文创产品的智能互动展示和销售。
未来数字图像水印技术的研究应该更注重技术的可解释性和智能化发展,实现数字鉴别的自主性和可扩展性。
同时,应该也重视数字水印的技术标准和规范的建立,引导数字水印技术的良性发展。
图像数字水印技术综述
信息技术和计算机网络的迅速发展 , 使包括 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的版权保护和服务认证面临着 日 益严峻的挑战。 为 了保护数字媒体的知识产权 , 以前人们采用 了将 数据加密的方法 , 使得只有掌握密钥的授权用户 才能解密数据 , 从而使用数字媒体产品。但这种方法只能控制用户是否能够存取数据 , 与数据本身并无 直接关 系, 因此一旦被破解 , 这些数据就会很轻易地被修改、 复制、 传播。为解决这个隐患, 人们又提出了 新 的知识产权保护手段——数字水印。数字水 印是将一段标 志版权所有者 的信息嵌入到要保护的媒体 中, 但在这个过程 中通常采用特定的技术手段使被嵌入的信息不会被人感知到 , 只有知识产 权的所有者 才能通过检测器确定数字水印是否存在。作为信息 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 印提取受密钥的保护, 因而非 常适用 于信息安全 问题 , 它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。
水印的。
() 2 鲁棒性 。加入水 印的图像在传播过程中必然会受到各种 有意或无意 的干扰 , 因此 , 一个数字水
印应该能够承受大量 的不同的物理和几何失真 , 包括有意的或无意 ( 图像压缩 , 如 滤波 , D与 D A A转换 ,
噪声污染和尺寸变化等等 ) 的攻击 , 即经过上述攻击后 , 水印算法仍能从水印图像中提取 出嵌入 的水印或 证明水印的存在 , 若攻击者试图删除水印将导致载体的彻底破坏。 ( )隐蔽性。即水印是不易察觉的。水 印技术的首要条件是加入水印的图像和原始图像基本上相 3 同, 图像 的质 量不 因水 印加 入有 明显 的改变 。 ( )安全性。水印信息隐藏于数据而非文件头中, 4 文件格式的变换不导致水 印数据的丢失。
数字图像水印技术综述
高技术通讯2021年第31卷第2期:148-162doi:10.3772/j.issn.1002-0470.2021.02.005数字图像水印技术综述①吴德阳②*张金羽如容武艳“唐勇③*赵静*曲长波(-燕山大学信息科学与工程学院秦皇岛066004)("广西中医药大学附属瑞康医院南宁530011)(“*辽宁工程技术大学软件学院葫芦岛125105)摘要随着数字信息技术的快速发展,数字图像信息被广泛用于通信和信息的表示,但该类信息也常常会受到非法的篡改,因此如何保证数字图像的版权不被破坏是数字信息领域一直面临的问题。
数字水印作为一种版权保护技术,能在一定程度上解决图像的版权纠纷问题,对数字图像技术的研究具有重要的意义。
本文对近些年来国内外学者在该研究领域取得的成果进行了系统总结,首先给出了图像水印的基本模型、基本特性以及衡量指标;接着,分析了现有的数字图像水印算法特点,并进行分类,介绍了水印技术在其他领域的应用;然后,针对水印算法的抵抗行为,总结了现有水印算法能有效抵抗的鲁棒性攻击;最后,根据现有水印技术的优势和不足,提出未来的发展趋势和下一步研究的方向。
关键词数字水印综述;版权保护;鲁棒性;盲水印;零水印0引言随着信息技术的飞速发展,数字信息的样式越来越丰富,如文本、音频、图像、视频等,使数据的存储和传输更加方便快捷,但许多违法分子经常使用图像编辑工具(例如Potoshop、美图秀秀)对数字图像信息进行恶意篡改,导致原有的数字图像的版权得不到保证。
同时图像作为通信交流中较为直观的信息,在日常生活中被广泛使用,如医疗图像、军事地图等2〕。
如果图像内容被恶意修改或破坏,不但会失去图像原有的价值,同时也有可能引发版权纠纷,因此对于数字图像进行版权保护具有重要的意义。
数字水印作为一种版权保护技术⑶,可以有效地解决版权保护和内容认证问题,其基本思想是通过嵌入算法将版权标识嵌入载体信息中,当发生版权纠纷时,通过嵌入算法的逆操作提取其中的版权信息,以确认图像的版权归属。
数字图像水印技术与应用研究综述与分析
数字图像水印技术与应用研究综述与分析随着数字图像的广泛应用,数字图像的安全性和隐私保护问题也日益受到重视。
数字图像水印技术作为一种有效的信息隐藏和认证手段,得到了广泛的研究和应用。
本文将对数字图像水印技术的发展历程、应用领域及其在安全认证、版权保护和数据完整性验证等方面的研究与应用进行综述与分析,以期为相关研究和应用提供参考与借鉴。
1. 数字图像水印技术的发展历程数字图像水印技术起源于上世纪80年代,最初主要应用于数字版权保护方面。
随着计算机技术和信息技术的快速发展,数字图像水印技术逐渐得到了改进和发展。
传统的数字图像水印技术可以分为空域水印技术和频域水印技术两大类。
空域水印技术主要通过修改原始图像的像素或颜色值来插入水印信息,包括改变像素顺序、颜色分量和像素强度等。
频域水印技术则是通过对原始图像进行傅里叶变换,将水印嵌入到其频域系数中,利用图像频谱在不可见的频段进行隐藏。
近年来,随着深度学习技术的发展,基于深度学习的数字图像水印技术也开始兴起,具有更好的鲁棒性和性能。
2. 数字图像水印技术的应用领域数字图像水印技术在各个领域都有广泛的应用。
首先是版权保护方面,数字图像水印技术可以嵌入到数字图像中,对图像进行认证和保护,防止盗版和非法复制。
其次,在安全认证方面,数字图像水印技术可以被用于身份验证、电子支付、数据完整性验证等场景,确保信息的可靠性和安全性。
此外,数字图像水印技术还广泛应用于图像检索与分类、图像隐藏与传输、信号处理与通信等领域。
3. 数字图像水印技术的研究与应用分析在数字图像水印技术的研究与应用中,存在一些关键问题和挑战。
首先是水印的隐蔽性问题,水印嵌入到图像中应该对人眼不可见,但仍能为水印信息提供足够的鲁棒性和可提取性。
其次是抗攻击性问题,数字图像水印技术应该能够抵抗一些常见的攻击手段,如旋转、缩放、去噪等,以保证水印的可靠性和稳定性。
此外,数字图像水印技术还需要考虑到计算资源消耗、实时性要求和可扩展性等问题。
图像数字水印技术的研究与实现毕业设计论文 精品
图像数字水印的研究与实现摘要当前快速发展的新的IT技术、电子商务及大量商用多媒体业务的涌现,使得各种多媒体数据的版权保护技术显得尤为重要。
近年来,国外许多学者提出了一系列新的信息安全保护思想,特别是在知识产权保护、防篡国际信息内嵌注释等领域提出了崭新的防范和保护措施。
信息隐藏与数字水印技术就是一种新的数字媒体保护措施,它是将特定的信息(如版权信息、秘密消息等)嵌入到图像、语音、视频及文本文件等各种数字媒体中,以达到标识、注释及版权保护等目的,同时,这种信息对宿主媒体的影响不足以引起人们的注意且具有特定的恢复方法,此信息对非法接收者应该是不可见、不可察觉的。
作为信息隐藏在计算机多媒体领域的一个重要应用,数字水印技术使得人们能够在多媒体信息中嵌入不可见的信息,并且在多媒体信息经过一定程度的处理之后,嵌入的水印信息不会丢失。
数字水印技术为多媒体版权保护提供了一个崭新的方法,近年来在国际上引起了人们极大的兴趣和注意,得到广泛的研究和应用。
论文中介绍了数字水印技术及其原理、特点以及目前的应用状况等等。
并对数字水印算法模型、分类以及典型算法进行了简要的分析,然后利用了一种DCT 算法实现了数字水印的嵌入和提取,并使用剪切、压缩、添加噪声等几种攻击手段验证了水印的鲁棒性。
关键词:信息隐藏;数字水印;DCTImage Watermarking Research and ImplementationABSTRACTThe current rapid development of new IT technology, electronic commerce and the emergence of a large number of commercial multimedia services, making all kinds of multimedia data for copyright protection technology is very important. In recent years, many foreign scholars put forward a series of new information security thinking, particularly in intellectual property protection, anti-seize international information embedded comments raised new areas of prevention and protection measures. Information hiding and digital watermarking technology is a new digital media protection, it is the specific information (such as copyright information, secret information, etc.) embedded into the image, voice, video and text files and other digital media in order to achieve identification, annotation and copyright protection purpose, the same time, this information media of the host not attracted people's attention and has a particular recovery method, this information is illegal receiver should not be visible, can not be perceived.Information hidden in the computer as an important area of multimedia applications, digital watermarking technology makes it possible to embed information in the multimedia information is not visible and multimedia information through a certain degree of processed, the embedded watermark information is not lost. Digital watermarking for multimedia copyright protection provides a new way, in recent years has attracted considerable international interest and attention, has been widely studied and applied. Paper introduces the digital watermarking technology and its principles, characteristics and the current application status, and so. And digital watermarking algorithm model, the typical algorithm for classification and a brief analysis, and then use a DCT algorithm of digital watermark embedding and extraction, and use the shear, compression, adding noise, means of verification of several attacks on the watermark robust.Keywords: information hiding;watermark;DCT毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
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毕业设计文献综述计算机科学与技术图像水印技术研究与实现一、前言部分:近年来,随着数字化技术的进步和Internet 的迅速发展,多媒体信息的交流达到了前所未有的深度和广度,其发布形式愈加丰富了。
网络发布的形式逐渐成为一种重要的形式,伴随而来的是多媒体数据的版权保护问题。
因此多媒体信息版权保护问题成了一项重要而紧迫的研究课题。
为了防止窃取信息而使用的传统加密技术,在应用于图像版权保护上却存在一些缺点,比如图像被解密后与所有者无关,使用者可以对解密后的图像进行任何形式的电子传播;密文形式的图像更加容易引起攻击者的注意;被加密的图像未解密前无法查看,而图像的传播就是为了被查看,如此将严重影响人们利用网络的效率[1]。
为了解决这一难题,近几年国际上提出了一种新的有效的数字信息产品版权保护和数据安全维护的技术一一数字水印技术(digtal watermarking)。
数字水印技术通过在原始媒体数据中嵌入秘密信息——水印来证实该数据的所有权归属。
水印可以是代表所有权的文字、产品或所有ID、二维图像,视频或音频数据、随机序列等。
主要应用于:媒体所有权的认定。
即辨认所有权信息,媒体合法用户信息;媒体的传播跟算法研究。
该子模块的研究为解决网络制造产品版权保护问题奠定了基础数字水印技术,又称数字签名技术,成为信息隐藏技术的一种重要研究分支,为实现有效的信息版权保护提供了一种重要的手段。
二、主题部分:1 图像水印的基本原理从图像处理的角度看,嵌入水印信号可以视为在强背景下迭加一个弱信号,只要迭加的水印信号强度低于人类视觉系统( Human Visual System ,HVS) 的对比度门限,HVS 就无法感到信号的存在[2]。
对比度门限受视觉系统的空间、时间和频率特性的影响。
因此通过对原始信号作一定的调整,有可能在不改变视觉效果的情况下嵌入一些信息,从数字通信的角度看,水印嵌入可理解为在一个宽带信道(载体图像) 上用扩频通信技术传输一个窄带信号(水印信号) 。
尽管水印信号具有一定的能量,但分布到信道中任一频率上的能量是难以检测到的。
水印的译码(检测) 即是在有噪信道中弱信号的检测问题。
一般来说,为了使水印能有效地应用于版权保护中,水印必须满足如下特性:1) 隐蔽性水印在通常的视觉条件下应该是不可见的,水印的存在不会影响作品的视觉效果。
2) 鲁棒性水印必须很难去掉(希望不可能去掉) ,当然在理论上任何水印都可以去掉,只要对水印的嵌入过程有足够的了解,但是如果对水印的嵌入只是部分了解的话,任何破坏或消除水印的企图都应导致载体严重的降质而不可用。
3) 抗窜改性与抗毁坏的鲁棒性不同,抗窜改性是指水印一旦嵌入到载体中,攻击者就很难改变或伪造。
鲁棒性要求高的应用,通常也需要很强的抗窜改性。
在版权保护中,要达到好的抗窜改性是比较困难的。
4) 水印容量嵌入的水印信息必须足以表示多媒体内容的创建者或所有者的标志信息,或是购买者的序列号。
这样在发生版权纠纷时,创建者或所有者的信息用于标示数据的版权所有者,而序列号用于标示违反协议而为盗版提供多媒体数据的用户。
5) 安全性应确保嵌入信息的保密性和较低的误检测率。
水印可以是任何形式的数据,比如数值、文本、图像等。
所有的水印都包含一个水印嵌入系统和水印恢复系统。
水印的嵌入和提取过程分别。
6) 低错误率即使在不受攻击或者无信号失真的情况下,也要求不能检测到水印(漏检、false -negative) 以及不存在水印的情况下,检测到水印(虚检、false - positive) 的概率必须非常小[2]。
2 小波变换历史小波变换(wavelet transformation)[3]基本概念是以某些特殊函数为基将数据过程或数据系列变换为级数系列以发现它的类似频谱的特征,从而实现数据处理。
法国从事石油信号处理的工程师J.Morlet在1974年首先提出的,通过物理的直观和信号处理的实际需要经验的建立了反演公式,当时未能得到数学家的认可。
正如1807年法国的热学工程师J.B.J.Fourier提出任一函数都能展开成三角函数的无穷级数的创新概念未能得到认可一样。
幸运的是,早在七十年代,A.Calderon表示定理的发现、Hardy空间的原子分解和无条件基的深入研究为小波变换的诞生做了理论上的准备,而且J.O.Stromberg还构造了历史上非常类似于现在的小波基;1986年著名数学家Y.Meyer偶然构造出一个真正的小波基,并与S.Mallat合作建立了构造小波基的统一方法--多尺度分析之后,小波分析才开始蓬勃发展起来,其中比利时女数学家I.Daubechies撰写的《小波十讲(Ten Lectures on Wavelets)》对小波的普及起了重要的推动作用。
与Fourier变换、视窗Fourier变换(Gabor变换)相比,具有良好的时频局部化特性,因而能有效的从信号中提取资讯,通过伸缩和平移等运算功能对函数或信号进行多尺度细化分析(Multiscale Analysis),解决了Fourier变换不能解决的许多困难问题,因而小波变化被誉为“数学显微镜”,它是调和分析发展史上里程碑式的进展。
3 小波变换在图像处理上的应用小波变换是空间(时间)和频率的局部变换[4],因而能有效地从信号中提取信息。
信号和信息处理专家认为,小波分析是时间—尺度分析和多分辨分析[4]的一种新技术。
在图像处理方面,小波变换是对图像进行多分辨率分解,分解成不同空间、不同频率的子图像,然后再对子图像的系数进行处理。
对系数的处理是小波变换用于图像处理的核心。
根据S.Mallat的塔式分解算法,图像经过小波变换后被分解成2个部分,即低频平滑部分(LL)和高频细节部分(LH、HL、HH),共4个子带。
其中,LH、HL、HH分别对应水平、垂直、对角线方向的边缘和细节,这个分解过程可重复地用于分解LL部分[4]。
图像经过小波分解后生成的小波图像具有与原图像不同的特性,表现在图像的能量主要集中在低频部分,即图像的主要部分,也是视觉重要部分;而图像的高频部分,即图像的细节部分能量较少。
且分辨率越低,各部分中的有用信息的比例越高[5]。
4 应用于图像水印技术的小波变换1)基于小波变换的图像水印算法是自适应性。
这种特性为分析图像的局部特性(如边缘和纹理等特性)提供了很好的空间一尺度定位[6]。
小波变换所使用的基于变换域的技术可以嵌入大量比特数据而不会导致可察觉的缺陷,往往采用类似扩频图像技术来隐藏数字水印信息[7]。
同时由于小波对图像的多分辨率表示,因此该方法在嵌入水印时,可根据各自的重要程度对图像进行分级处理,这一点已经在图像编码中应用得相当广泛,小波变换的这一特性可以实现水印的渐进编码和传输[12]。
将水印信息直接叠加到图像的空间域上的算法叫做空域算法。
基于小波变换的水印和基于分块DCT的水印不同,它具有不同的空间支持区域,因而具有局部水印和全局水印的双重优点,基于局部空间支持的水印分量可以抵抗诸如剪切一类的攻击,而基于全局支持的水印则对低通滤波和图像缩放等攻击有较强的稳健性[9]。
2)基于盲水印检测的DWT算法。
该算法首先对原始图形进行小波变换,根据人类具有的视觉掩饰特性对低频分量进行一定的量化,同时可不影响视觉效果,并对水印的图像进行压缩和二值化处理,形成一维的二值序列,根据二值序列的值对上述量化后的原始信号的低频分量进行视觉阀值范围内允许的修改,从而实现水印的嵌入[10]。
水印的提取过程是对含有水印的图像进行小波变换,对低频分量同样进行量化处理,为了增大算法的安全性,可以对水印形成的二值0,1序列在嵌入前进一步进行伪随机序列调制,相应的在水印提取过程需要增加伪随机序列调解的步骤[11]。
这样,不知道伪随机序列的攻击者即使推测出水印的嵌入规律,也无法提取水印。
大大增加了水印系统的透明性和鲁棒性。
5 MATLAB简介MATLAB和Mathematica、Maple并称为三大数学软件。
它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。
MATLAB可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等,只要用于工程计算、控制设计、信号处理和通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计和分析等领域[8]。
MATLAB的基本数据单位是矩阵,它的指令表达式与数学、工程中常用的形式十分相似,故用MATLAB来解算问题要比用C,FORTRAN等语言完成相同的事情简捷得多,并且mathwork 也吸收了像Maple等软件的优点,使MATLAB成为一个强大的数学软件。
三、总结部分近年来随着Internet网络用户的飞速增加,以及电子商务的加速发展,各种媒体特别是图像及影音媒体的安全性要求进一步提高,应用于版权保护和安全认证的图像水印技术更是受到了极大的重视,活跃于网络防盗版的前线,为各大网站、公司的版权保护贡献了很大的一股力量。
现如今世界各地特别是中国的反盗版活动越来越多,图像水印技术越来越为广大深受盗版影响的网站公司所使用。
但是图像水印技术仍然不够成熟,鲁棒性和抗篡改性依旧需要得到更大的提升,还有很多问题亟待解决。
图像水印技术普遍存在一些局限,例如不知道能够隐藏多少位、没有真正健壮的盲图像水印算法、所有者能去除标记等,相信随着数学家和密码学家的努力,先进的信号处理技术和密码设计思想的产生,使得图像水印技术更加成熟,也更为广泛的得到发展应用。
四、主要参考文献[1] 杨福生. 小波变换的工程分析与应用[M].北京:科学出版社,2000.[2] 蔺鹏,张永,鲁江. 一种彩色图像处理的水印新算法[J]. 兰州工业高等专科学校学报, 2005,(04) .[3] 冉启文.小波变换与分数傅立叶变换理论及应用[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2001.[4] 秦前清.实用小波分析[M].西安:西安电子科技出版社,1998.[5] 章毓晋.图象分割[M].北京:科学出版社.2001.[6] 蔺鹏, 张永. 基于离散小波变换的彩色图像水印算法及其MATLAB实现[J]. 兰州工业高等专科学校学报 , 2005,(01) .[7] 郑宏兴,姚纪欢.MATLAB5.X工具箱使用技巧与实例[M].武汉:华中科技大学出版社,2001.[8] 王晓丹,吴崇明.基于MATLAB的系统分析与设计--图像处理[M].西安:西安电子科技大学出版社,2000.[9] 徐祥兵. 基于小波变换的两重图像数字水印技术[J]. 商丘职业技术学院学报 2006,(02).[10] 周术诚,周明全,耿国华.基于小波变换的自适应阈值三维图像分割[J].计算机应用与软件.2006,23(10):20-22.[11] A.B.Watson.DCT quantization Matrices Visually Optimized for Individual Images[ M ].SPIE:Human Vision,Visual Processing and Digital Display Ⅳ,Vol.202 ~216,1999.[12] Campbell F.W.,and Kulikowski J.J.,Orientational selectivity of the humanvisual[13] Lewis A.S.and Knowlets G,Image compression using the 2-d wavelet transform,IEEE Transactions on Image Processing,vol.1,April 1992[14] Stefan Katzenbcisser,Fabien A.P.Petitcolas,信息隐藏技术-隐写术与数字水印[M].北京:人民邮电出版社,2001.[15]Jian Ren. A cryptographic watermarking technique for multimedia signals[J]. Advances in Computational Mathematics.。