基于DCT的数字水印算法的研究
基于DCT变换的数字水印研究及其MATLAB实现
0 引 言
随着数字 技 术 的发展 ,nc t 用 1益 广 泛 , It me 应 3
果 进行 分析说 明 。
1 数 字水 印 的基 本原 理
数字 水 印技术 通过 将 数字 、 序列 号 、 文字 、 图像 标志 等信息嵌 入到 媒体 中 , 嵌入 的过程 中对 载 体 在 进行尽 量小 的修改 , 以达到最强 的鲁棒 性 , 当嵌 人水 印后 的媒 体受 到攻击后仍 然可 以恢复水 印或者检查
统 概括 , 提 出一 种基 于 D T的数字 水 印算 法 , 并 C 用
图 1 数字水印嵌入方案
收 稿 日期 :2 1 0 2 00— 5— 0 作者简介 :阳鑫 ( 97一) 男, 18 , 硕士研 究 生, 主要从 事光 学信息 安 全、 信息光学方面的研究 。
一
M TA A L B软件对算法进行仿真实验 , 最后对仿真结
1 9— 2
数字 水印提取 从 水 印数 据 中提取 出水 印信 号 ,
出水 印的存在 。这样 , 字水 印技 术包 含水 印 的嵌 数 入 和提取 两个过程 。
数字 媒体 因其 数字特 征极易被 复制 、 改 、 篡 非法 传播
以及蓄意攻击, 其版权保护, 1益引起人们 的关 已3 注 。数 字水印技术 就是在 这种背 景下应运 而生 。数 字水 印技术 利用人类 的听觉 、 视觉 系统 的特点 , 图 在
dctdwt嵌入水印原理
dctdwt嵌入水印原理
DCT(离散余弦变换)和DWT(离散小波变换)都是用于图像处理和压缩的常见变换技术。这两种变换技术也可以用于嵌入数字水印,以保护图像的版权和验证图像的完整性。
嵌入水印的基本原理是,将水印信息嵌入到原始图像的频域中,而不会对图像的视觉质量产生明显的影响。这可以通过在变换域中修改一些特定的系数来实现。
DCT是一种将输入信号分解成一组频率分量的技术,其中低频分量对应于图像中的平滑区域,而高频分量对应于图像中的细节。嵌入水印的过程通常包括以下步骤:
Step 1: 图像分块
将原始图像分成较小的块,每个块通常为8x8像素。这是因为DCT是基于8x8的图像块进行变换的。
Step 2: DCT变换
对每个图像块应用DCT变换,将图像从空间域转换到频域。得到的DCT系数表示了每个频率分量的强度。
Step 3: 水印嵌入
选择一些低频DCT系数或高频DCT系数,并将水印信息嵌入到这些系数中。通常,水印信号是一串数字或二进制码,可以通过算法将其嵌入到选定的DCT系数中。
Step 4: 反变换
将嵌入水印后的DCT系数应用逆变换,从频域转换回到空域。得到的图像即为嵌入了水印的图像。
DWT是一种将信号分解成一组尺度分量和细节分量的技术。类似于DCT,DWT也可以用于图像分块、变换和反变换的过程。下面是使用DWT 嵌入水印的一般步骤:
Step 1: 图像分块
将原始图像分成较小的块,通常是2的幂次方尺寸,如32x32或
64x64
Step 2: DWT变换
对每个图像块应用DWT变换,得到尺度分量和细节分量。尺度分量对应于图像的低频分量,而细节分量对应于图像的高频分量。
基于DCT和SVD的QR码数字水印算法
量、 高纠错 特性 , 提 出了一种 适合 Q R码 的 强鲁棒 性数 字水 印算 法。首先 , 提取 Q R码 图像 中的 寻像 和
分 隔符 图形 , 并进 行 高斯加 噪模 糊 化 处理 , 把得到的 Q R码 灰 度 图像 作 为载 体 图像 。 同时 对水 印 图像 进行 A r n o l d置 乱 处理 。 然后 , 对 栽 体 图像 进 行 8 x 8的 分块 D C T变换 , 取 每 块 的 直流 系数得 到矩 阵
关键 词 : Q R码 ; D C T; S V D; 数 字水 印 中图分 类号 : T P 3 0 9 . 2 文献标 志码 :A 文 章编 号 :1 0 0 7 — 2 2 7 6 ( 2 0 1 3 ) S 2 — 0 3 0 4 — 0 8
D i g i t a l w a t e r ma r k i n g me t h o d f o r QR c o d e i ma g e s b a s e d
Ab s t r a c t :T h e p r o p o s e s a n e w r o b u s t d i g i  ̄ wa t e r ma r k i n g me t h o d f o r Qu i c k Re s p o n s e ( QR) c de o i ma g e s ,wh i c h wa s b a s e d o n Di s c r e t e C o s i n e T r a n s f o ma r t i o n ( DCT)a n d s ng i u l r a v a l u e d e c o mp os i t i o n ( S VD) .T he n e w me ho t d f u l l y t a k e s a d v nt a a g e o f t h e h i g h — c a p a c i t y p r o p e r t y nd a a g o o d e r r o r — c o r r e c t i o n a b mt y o f QR c de o . F i r s t l y ,p os i t i o n d e t e c i t o n wa s p e fo r me r d t o e x t r a c t p a t t e n r os p i i t o n s a n d s e p ra a or t s n i a g i v e n QR ma i g e a n d he t n f u z z i l y he t ma i g e wi h t Ga u s s i a n n o i s e o t f o m r a c a r r i e r ma i g e .At he t
基于DCT的数字图像水印技术研究
π
(2x + 1) 2M
2 离散余弦变换(DCT)
3 一种 DCT 图像数字盲水印算法与实现
盲水印算法是指在水印的检测过程中只需要密钥,不需 要原始图像数据的参与。有效的节省了存储空间,使得其应 用范围更加广泛。本文选择了性能较优的盲水印算法。
图像信号经过 DCT 变换后得到的系数分为 DC(直流) 系数和 AC( 交流 ) 系数,并将 AC 系数从左上到右下分为了 低频、中频、高频系数。由于 DOC 变换主要能量被压缩到
经过 DCT 正变换,将二维图像分解到一组不同的空间 频率上,则通过反变换将不同空间频率上的各个分量合成原
始图像。数字图像处理中常使用的都是二维 DCT 变换。设 一幅 M×N 的图像,其二维离散余弦正变换定义如下 :
∑ ∑ F(µ,v)
=Biblioteka Baidu
M −1 N −1
c(u)c(v)
x=0 y=0
f
(x,
y) cos
I’(K)=I(K)(1+aw(k)) (乘法准则)
(4)
其中 :I(K) 表示嵌入前频域系数,I’(K) 是修改后的频域系
数,a 是嵌入的强度因子 , w(k) 表示第 k 个信息位水印。
■■1.2 数字水印的提取算法
数字水印提取模型与嵌入模型对应,利用待检测图像和
密钥提取水印序列(无论有无水印,都将按照提取算法提取 ),
基于DCT域的数字水印潜入算法研究
[ 收稿 日期]2 0 —1 一1 09 l 5 [ 作者简介]王 静( 9 7 , 新疆奇 台人 , 1 7 一) 女, 讲师, 主要从事通信与信号处理的研究 。
பைடு நூலகம்
第 3期
王 静 等
基 于 D T 域 的 数 字 水 印潜 入 算 法 研 究 C
7 3
的鲁棒性 , 抗 信号 处理 和恶 意攻 击 的 能 力 强 。水 印在 D T 域 上 的 潜 入 可 以使 整 个 图像 所 有 像 素 上 的 能 抵 C 量分 散 , 此也具 有 良好 的不 可见 性 和鲁棒 性 。二 维 的 图像 信 号 D T 形 式 是一 维 的扩 展 。对 二 维 D T可 因 C C 以首先对 其 行进 行一 维 变换 , 然后 再对 其 列进 行一 维变 换 。 离散 余 弦变 换域 的数 字水 印算 法 实 现过 程 为 : 算 图像 的 离 散余 弦 变换 ( C , 后 将 水 印 叠 加 到 图 计 D T) 然 像 的 D T域 中幅值最 大 的前 K个 系 数上 ( 包 括直 流 分 量 ) C 不 。为 了兼 顾水 印 的不 可 见性 和 鲁 棒 性 , 里将 这 水 印潜 入到 图像 的 中频偏 高 区 。 在 Mal t b环境 中, a 实现 D T 变换 的 函数是 d t其 逆 变换 的 函数是 ic。对 一副灰 度 图像 而言 , 可 以 C c, dt 也 先对 其行 进 行一 维 D T变换 , C 然后再 对 其列 进行 一 维 D T维 变换 而得 到 [ 。 C 2 ]
几种常用的数字水印算法研究
几种常用的数字水印算法研究
摘要:随着数字信息化时代的到来,多媒体信息世界丰富多彩,人们开始注意对多媒体数据进行保护,如是“数字水印”的概念就此产生了。本文主要对dct数字水印算法和dwt数字水印算法这两种两种典型的水印算法进行了分析研究。
关键词:数字水印;dct数字水印算法;dwt数字水印算法
中图分类号:tp309.7 文献标识码:a 文章编号:1007-9599 (2012)19-0000-02
数字水印技术是国际上出现的最新的一门信息隐藏技术。数字水印在鉴别真伪、标识隐藏、隐蔽通信、身份认证等方面具有非常重要的应用价值。按隐藏位置划分,我们可以将数字水印划分为频域、时/频域、时/空域和时间/尺度域数字水印几类。其中时/空域数字水印是采用空间域算法直接在信号空间加载水印信息;频域数字水印是用变换域算法在dct变换域上隐藏水印信息;时/频域以及时间/尺度域数字水印则也是采用变换域算法分别在时/频变换
域与小波变换域上隐藏水印信息。下面对两种典型的水印算法进行了分析,除特别指明外,这些算法主要针对图像数据。
1 dct数字水印算法
dct变换是在最小均方差条件下得到的比较好的的变换。由于dft变换要对n点像素做周期延伸处理,所以在周期的位置点处通常会加入一个突变,这就是说将会导致比较大的高频系数出现,也就是能量不能在低频区域得到比较充分的集中。而dct变换相当于
对2n点做dft变换处理,它是先把最初的n点像素进行偶对称扩展处理后再做周期拓展,所以在边界处没有出现突变,能量能够更加集中。另外,它有固定基,它的性能与k-l变换最接近,因而它是变换域算法的主流算法,如今有3个国际编码标准都选取了dct 变换算法。当然,必须说明的是,均方差并不是最好的失真判断指标,只是由于它简单才被广泛采用。
基于DCT的数字水印研究与实现
I SN 0 9 0 4 S 1 0 -3 4
E mal e u @c c .e .l — i d f c cn t l : e h t :ww d z .e . t / w.n sn t n p/ c Te + 6 5 5 9 9 3 5 9 9 4 h 8 — 5 — 6 06 6 0 6 1
1基 于 D CT 变 换 的 基 本 原 理
存 数 字 图像 处 巾使 用 的是 二维 D T 二维 I T 酋先将 I 分 成 N N像 素块 , C , ) C 铜像 * 然后 对 N N像 素块 逐 一 进行 D T变换 I、 N * C ! N I 像 素 矩 阵 S x ) D T变 换 为 : (, 的 C y
K e o d :D CT;r bu t s;s uae yw r s o snes i lt m
离 散 余 弦 变换 (i reC s eTa s r ) 称 D T 任何 连 续 的实 对 称 函数 的傅 立 叶 变换 中 只含 有余 弦项 , Ds e oi rnf m 简 ct n o C 因此 余 弦 变换 与 傅
基于DCT的数字水印技术
摘要
随着计算机通信技术的迅速发展,传播数字多媒体信息也越来越方便快捷,迅速兴起的互联网以电子印刷出版、电子广告、数字仓库和数字图书馆、网络视频和音频、电子商务等新的服务和运作方式为商业、科研、娱乐等带来了许多机会。然而,随之而来的盗版和侵权行为也越来越猖獗。数字水印可以标识作者、所有者、发行者、使用者等并携带有版权保护信息和认证信息,保护数字产品的合法拷贝和传播。
本文首先介绍了数字水印的基本特征、原理、目的、意义以及目前国内外的研究现状等基本问题,随后介绍了数字水印的基本框架和数字水印的分类,为数字水印算法的提出、实现及测试提供了理论依据。介绍了一种基于DCT的数字水印嵌入算法,使用MATLAB设计了实验方案,通过不可感知性和鲁棒性验证证明,该算法具有良好的不可感知性。
关键词
数字水印;DCT;MATLAB
Abstract
With the rapid development of computer communication technology, dissemination of digital multimedia information has become increasingly convenient and rapid rise of the Internet in electronic printing and publishing, electronic advertising, digital storage and digital libraries, online video and audio, e-commerce and other new services And operation of commercial, research, entertainment and many opportunities. However, there will come more and more rampant piracy and infringement. Digital watermark ing can identify the author, owner, publisher, etc., and carries the user information and authentication information copyright protection, protection of legitimate copies of digital products and communication.
基于DCT域的数字水印算法
个集合 , 并对这 组集合数据 经变换 导出离散余 弦值 , 将水 印加 密嵌入其 系数 中。实验表 明该算 法对矢量 地 图经 D T变换未产 生 C
较 大 的差 异 。 关 键 词
中 图分 类 号
离 散 余 弦 变换 矢 量地 图 数 字水 印
T 31 P 9 文献标识码 A
本文采用直接变换方式将地 图顶点坐标转换为离散化的余
弦值以提取 D T系数 。其转换及水 印加密 , 将 D T系数与加 C 并 C 密水印信息组成规定算 法转 换为一 维 D T形 成含水 印的矢 量 C
地 图的 过 程 如 图 1所 示 ; 逆 向 解 密 过 程 如 图 2所 示 。 由 图 2 其
h v h n r y a g e a in b n f n i tr e e d n a a h l h os o a o n a y o e t rma r e e d n a h oh r a e t e e e g g rg t e ei o n e d p n e td t ,w i t e d t n s me b u d r fa v co p ae d p n e te c t e .W e o t e
s lc e t e ln n o n a yi u n t o m e ,ma e t eta so mai n o i s t fd t o d r e t e d sr t o i e v l e n ee t v ri sao g o e b u d r n t r of r a s t 8 c k h n f r t n t s e a at e v ic ee c sn au ,a d r o h o i h e e h n r p e t r r no i o f ce t .Ex e me t u g s h tt e ag r h d e o il i i ee c n t e v co p mb d t e e c t d waema k i t t c e in s y s i p r n s s g e tt a h lo t m o s n ty ed b g d f rn e o h e tr ma i i f
基于能量选择的DCT域音频数字水印算法
An Aud i o Di g i t a l W a t e r ma r k Al g o r i t h m i n DCT Do ma i n Ba s e d o n En e r g y Se l e c t i o n
W ANG Mi n g, ZHANG Li n g—h u a
王 铭, 张玲 华
( 南京邮 电 大学 通 信 与信 息工程 学院 , 江苏 南京 2 1 0 0 0 3 )
摘 要: 文 中提 出了基 于能量 选择 的离 散余 弦变 化域 的音 频水 印算法 。该 算法根 据 人类 听 觉 系统 掩蔽 特性 和 离散 余 弦变
换 能量 不变 的特 性 , 利 用在 音频 信号 能量 较大 处插入 水 印对 音频 信 号 影 响较 小 的特 点 , 将 二 维 的 图像 降维 成一 维 的 二值 序列, 通过音 频信 号 时域序 列 的能量 选择 在 离 散余 弦 变换 域 低 频 系 数 中 自适 应 地 寻 找最 佳 的水 印 图像 插 入 点 。实验 表 明, 文 中提 出的算 法不 仅有 较好 的 隐蔽性 , 而且 对 于数字信 号 处理操 作 中的加 性高斯 白噪声 、 滤波等 具有 较好 的鲁棒 性 。 关 键词 : 离散 余 弦变换 ; 能 量选择 ; 数 字音 频水 印 ; 自适 应
( C o l l e g e o f T e l e c o mmu n i c a t i o n&I n f o r ma t i o n E n g i n e e r i n g , N a n j i n g Un i v e r s i t y o f P o s t s a n d T e l e c o mmu n i c a i t o n s , N a n j i n g 2 1 0 0 0 3 , C h i n a )
基于DCT域的图像数字水印算法
,,循环绘制需要画中线的按钮的中线 myBunon.DrawMIdLine(IIne,∞I,RGB(0,O,O),TRUE): for(int Line=O,Col=0:Line<5:Line++) myButton.DrawMidLine(Line,CoI,RGB(0,0,0),TRUE):
其中:
c(u)'c(v):fV万,u,瑚 【、/可矿,v=l,2,..,N一1
2水印嵌入算法 嵌入算法的基本思想是:将原始图像分割成子块,再进行
DcT变换,利用视觉掩蔽效应[2】,对块进行分类;根据密钥产生 的随机序列和二值水印图像,在原始图像的DcT域嵌入不同
强度的水印信息,最后完成水印嵌入。 2.1 DCT变换和块分类阿
社,2004·
翻
基于DCT域的图像数字水印算法
作者: 作者单位: 刊名:
英文刊名: 年,卷(期): 引用次数:
彭川 中南民族大学计算中心,湖北,武汉,430074
计算机时代 COMPUTER ERA 2006,(10) 4次
参考文献(4条) 1.J Cox.L Miller.A Bloom Digital Watermarking 2003 2.A B Waston DCT Quantization Matrices Optimized for Individual Images 1993 3.黄继武.姚若河 基于分块的自适应图像水印算法 1999(12) 4.Barni M.Bartolini F.Cappellini V A DCT_domain system for robust image watermarking 1999(3)
基于离散余弦变换的数字水印技术研究
基于离散余弦变换的数字水印技术研究
数字水印技术在所有权保护、认证、指纹、拷贝控制、访问控制和广播监控方面都有重要的应用。本项目将研究方向锁定在变换域上,提出了新的解决方案。
标签:数字水印;余弦变换;噪声攻击
数字技术的迅速发展以及互联网的普及给人们的工作和生活带来了极大的便利。人们通过因特网发布自己的创作成果或者传递信息。因此保护数字作品的版权、真实性和完整性以及作者的隐私、知识产权和财产安全至关重要。
数字水印采用技术隐藏保护了重要的信息和文件。它通常采用类似扩频图像技术来隐藏信息。一般基于常用的有DCT变换、DWT变换、DFT变换。文章基于DCT算法进行验证,对水印系统中图像进行质量评价。
离散余弦变换简称DCT,傅立叶变换简化方法之一。基于DCT域的数字水印算法,根据对宿主图像进行DCT方法计算,分为两大类,一类是直接对整幅图像进行DCT计算,选取合适频段的系数,嵌入水印。另一类是先将整幅图像分成n块,分别对每一块进行DCT计算,并在每一块中选取合适频段的系数,将水印信息分散嵌入到每一块所选取的DCT系数中。
在这里采用的分块DCT算法。原始图像按8×8分成互不重叠的子块。首先计算每一个子块的方差值,选择方差值最大的前n块,然后依据系统密钥进行DCT变换,选取每一块中频系数的随机序列,最后通过子块的DCT逆变换生成含水印的图像。水印的提取是上述过程的逆过程。该算法的嵌入流程图如1所示,水印提取过程如图2所示。
图1 水印嵌入流程图
图2 水印提取流程图
文章采用MATLAB软件进行仿真,选择的原始图像为512×512的256等级的灰度标准图像。将水印嵌入原始图像再提取之后,为了评价所得到图像质量,使用峰值信噪比来衡量两幅数字图像之间的数值差别:
基于DCT域的数字水印算法
05
算法优化与改进
算法复杂度优化
减少计算量
01
通过优化算法流程,减少不必要的计算步骤,降低算法复杂度
。
并行处理
02
利用并行计算技术,将算法中的计算任务分配给多个处理器同
时执行,提高计算效率。
算法加速
03
采用快速算法或近似算法,减少计算时间,加速水印嵌入和提
取过程。
水印鲁棒性提升
抗压缩能力
改进算法以抵抗图像压缩的影响 ,确保水印在图像压缩后仍能保 持完整性和可检测性。
水印信息为一段长度为64位的随机二进制 数据。
嵌入强度
攻击类型
实验中设定了三个不同的嵌入强度(0.01 、0.03和0.05),以观察不同嵌入强度对 水印性能的影响。
实验中模拟了常见的图像处理攻击,包括 JPEG压缩、噪声添加、滤波和剪切等。
实验结果展示
水印提取准确率
在未受攻击的图像中,所有测试图像 的水印提取准确率均达到了100%。
| 剪切 | 85% | 80% | 75% |
结果分析
鲁棒性分析
实验结果表明,基于DCT域的数字水 印算法在面对常见的图像处理攻击时 具有一定的鲁棒性。在JPEG压缩、噪 声添加和滤波攻击下,水印提取准确 率下降幅度较小。但在剪切攻击下, 水印提取准确率下降幅度较大,这可 能与剪切操作对图像内容的影响较大 有关。
一种基于DCT的数字图像水印算法
关键 词 : 息安 全 ; 息 隐藏 ; 字 水印 ; 信 信 数 混沌 置乱 ; C DT 中 图分 类 号 :N 1 . 3 T 9 1 7
0 引
言
最低 , 和 , 的选择 是很 关键 的 。 。
随着信息产业化 、 数字商品化时代的到来 , 给人们 带来方便的同时也引发了各种多媒体信息的传输安全 问题 和数 字产 品 的版权 保 护 问题 , 现 数 字多 媒 体 产 实
数字 内容的版权保护和信息安全 问题 , 人们提 出了数 字水 印 的概 念 。与其 他 技 术 相 比, 字水 印技 术 有 其 数
自身 的优势 , 可 以弥 补加 密 技 术 、 字 签 名技 术 、 它 数 数 字标 签 以及 数字指 纹 等技术 的缺 陷和不 足 。
为. 了实现盲提取, 还需选择 F 用于存放 的值, 。
2 算法仿真结果
收 稿 日期 : 0 80 -3 修 回 日期 : 0 81—0 20 -90 ; 2 0 -0 1。
为 了 定 量 地 分 析 不 可 见 性 , 人 参 数 P N 来 描 引 SR
・
4 . 5
・
信号处理 与显 示技术 ・
电 子 工 程 师
20 0 8年 l 2月
换) 系数 问 的关 系 并 且 通 过 反 复 的 实 验 选 择 D T系 C
一种基于DCT的数字水印策略
( ) 载体 图 像 进 行 分 块 。 将 载 体 图像 分 割 成 互 不 重 叠 的 3对 先
w= o be i ed( a r ak ln m ln me )% 读 取 原 du l( a w t m rfea efe a ) : mr e i i
8 8的小 块 , 后对 每个小 块进 行 DC x 然 T变换 , 得到 D T系数 矩 C
o j1N fr= ;
x (一 )8 1 = i1 串 + ;
取 二值水 印 图像 ( ) 水印序 列进行 一定 的置乱 。 了增 强水 印的鲁 棒性 , 2对 为
y (_ )8 1 = j 1 + ;
Bo k=w( :+ Y y 7 ; l c x x 7,:+ )
Bok=d tBok ; lc c( lc )
第1 0期
闰英 战 : 种基 于 DC 一 T的数 字水 印策 略
表 1 采 用各 种攻 击 手 段 的 NC值 及 水 印 效 果 图
・17・ 7
攻 击 手段
N C值
测 试 后 提 出 的 水 印效 果 图
说 明
攻 击 手 段
N C值
测 试 后 提 出 的 水 印 效 果 图
第 9 第 1 期 卷 0 2 l年 1 0 0 0月
软 件 导 刊
So t r Gud fwae ie
基于dct变换的信息隐藏算法 -回复
基于dct变换的信息隐藏算法-回复
基于DCT变换的信息隐藏算法
引言
随着互联网的快速发展和信息传播的普及,信息安全问题也日益受到关注。在信息传输的过程中,有时需要保护一些敏感信息,以防止信息泄露或被未经授权的人访问。信息隐藏技术是一种保护信息安全的重要手段之一。其中基于DCT(离散余弦变换)的信息隐藏算法在最近几年得到了广泛的应用和研究。
第一部分:DCT变换的原理及应用
DCT是一种将时域信号转换为频域信号的数学工具,广泛应用于图像和音频处理领域。DCT变换具有较强的数据压缩能力和信息隐藏的潜力,因此被广泛认可并应用于信息隐藏领域。
在DCT中,一个信号可以表示为一系列不同频率正弦函数的叠加。通过对原始信号进行DCT变换,可以得到信号的频域表示。频率较低的系数对应于图像中的低频内容,而高频系数对应于图像中的细节和纹理。
第二部分:基于DCT变换的信息隐藏算法原理
基于DCT变换的信息隐藏算法利用DCT系数的特性,在DCT域中嵌入隐秘信息。基本思想是将待隐藏信息嵌入到DCT系数中,以保持嵌入后的图像与原始图像的视觉无差异。
具体的算法步骤如下:
1. 将原始图像转换为灰度图像。
2. 对灰度图像进行DCT变换,得到DCT系数。
3. 将待隐藏信息转换为二进制形式,以便嵌入到DCT系数中。
4. 将待隐藏信息嵌入到DCT系数中的高频系数中。
5. 对嵌入信息的DCT系数进行反变换,得到嵌入后的图像。
6. 通过对比嵌入后的图像和原始图像的视觉差异,调整嵌入参数,以达到隐藏效果最优化。
第三部分:基于DCT变换的信息隐藏算法的优势和应用
基于DCT变换和SVD变换的数字水印技术
基于DCT变换和SVD变换的数字水印技术
数字水印技术是一种利用数字信号的特殊性质进行标识的技术,可以保护数字信息的权益。本篇文章将介绍基于DCT变换和SVD变换的数字水印技术。
一、DCT变换
离散余弦变换(DCT)是信号分析和处理中常用的一种变换方法,它将时间序列信号变换为频率域表示,可用于图像压缩、信息隐藏和数字水印等领域。
在数字水印中,通常将原始图像的DCT系数进行调整,以使图像更加鲁棒,即在保持图像可识别、可读取的情况下,增强水印的鲁棒性。具体而言,将图像划分成若干个块,对每个块进行DCT变换,并对DCT系数进行调整,最后再通过逆变换得到调整后的图像。
二、SVD变换
奇异值分解(SVD)是一种矩阵分解方法,在信号处理中被广泛应用。将二维图像矩阵进行SVD分解后,可以得到三个矩阵,分别为U、S、V,其中U和V是正交矩阵,而S是一个对角矩阵。
三、数字水印嵌入和提取
数字水印嵌入是指将数字水印嵌入到原始图像中的过程,通常分为以下几步:
首先,选择嵌入算法(比如DCT变换或SVD变换)对原始图像进行变换,并对变换系数进行调整;其次,将水印信息加密,并将其嵌入到变换系数中;最后,通过逆变换得到嵌入数字水印后的图像。
首先,选择提取算法对带有数字水印的图像进行变换;其次,从变换系数中提取出数字水印信息(如果加密,则需要解密);最后,对提取出的数字水印信息进行检验,判断是否真实可信。
四、数字水印应用
数字水印技术在数字版权保护、信息安全、图像鉴别等方面有着广泛的应用,具体包括以下几个方面:
1.音视频文件保护:数码音乐、电影、电视剧等媒体传输的版权保护。
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基于DCT的数字水印算法的研究Research of Digital Watermarking Algorithm Based on Discrete Cosine
Transform
摘要
近年来,由于网络的迅猛发展,越来越多的多媒体信息已经走向数字化。人们可以从网上更加方便的取得各类信息,可以更加方便的对别人的作品进行篡改,复制等,由此带来的版权维护问题也日益严重。版权维护也越来越受到人们的关注了,数字水印技术是解决这类问题最有效的手段,所以数字水印技术现在已然成为了研究的热点。
本文是对基于DCT域数字水印算法的研究,简要介绍数字水印的发展,基本原理等,在MATLAB环境中完成两种基于DCT域数字水印算法的设计。第一种是基于DCT图像全局变换的数字水印算法,而第二种则可以认为是第一种算法的改进,是基于DCT域分块水印算法。然后对于水印系统的鲁棒性,进行一些攻击测试,有盐噪声攻击、高斯噪声攻击、旋转攻击、剪切攻击、JPEG有损压缩攻击等,对比分析哪种算法更好。虽然说该课题只不过是对现有的数字水印技术进行了一个比较简单的研究,但是让我们充分认识到了数字水印技术对我们日常生活的重要性。
关键词:数字水印DCT 攻击测试
Abstract
In recent years,with the rapid development of the network,more and more multimedia information has been digitized.People can obtain various kinds of information from the Internet more convenient, the work of others will be altered and copied more convenient, copyright protection issues are also increasingly serious. People are more and more concerned about copyright protection, digital watermarking technology is the most effective means to solve these problems, so the digital watermarking technology has become a hot topic now.
This article is to study based on DCT-domain digital watermarking algorithm, introduced the development of digital watermarking and the basic principles etc,completed two design schemes based on DCT-domain digital watermarking algorithm in MATLAB environment. The first one is based on digital image watermarking algorithm global transformation of DCT, while the second one can be considered to improve the first algorithm, which is based on DCT-domain block watermarking algorithm. Then for the robustness of the watermarking system, we performed some attack test, salt noise attack, Gaussian noise attack and spin attack, cropping attack, JPEG compression attack, in order to prove which is better. Although the subject is a relatively simple research for the existing digital watermarking technique , but it let us aware of the importance of digital watermarking technology in our daily life.
Key words:Digital watermarking DCT Robustness Attack test
目录
摘要 ....................................................................................................................................... I Abstract ............................................................................................................................... I I 绪论 .. (1)
1 数字水印的介绍 (3)
1.1 数字水印定义及基本特点 (3)
1.1.1 定义 (3)
1.1.2 基本特点 (3)
1.2 数字水印基本原理 (3)
1.2.1 水印嵌入 (4)
1.2.2 水印提取 (4)
1.3 数字水印分类 (5)
1.4 数字水印的常见算法 (6)
1.4.1 空域算法 (6)
1.4.2 变换域算法 (6)
1.4.3 JPEG压缩域算法 (6)
1.4.4 NEC算法 (7)
1.4.5 生理模型算法 (7)
2 开发工具和环境 (8)
2.1 MATLAB简介 (8)
2.2 MATLAB语言特点 (8)
3 基于DCT域数字水印算法实现 ................................................... 错误!未定义书签。
3.1 离散余弦变换 (9)
3.2 基于DCT全局变换算法 (9)
3.2.1 水印的嵌入思路 (9)
3.2.2 水印的提取思路 (10)
3.2.3 仿真结果 (10)