基于DCT的数字水印算法的研究
基于DCT的数字图像水印技术研究
如下特点：一是变换域能与现有的图像压缩标准兼容，二是 变换域可以有效与人类视觉系统的某些特征相结合，加之 DCT 域计算复杂性较低，研究 DCT 域水印算法成为热点。
本文给出了一种基于ＤＣＴ域的数字图像盲水印算法， 算法以离散余弦变换理论为基础，通过对原始图像的分块变 换，选择中频系数，将有意义的二值水印图像嵌入到被保护 的作品图像中，并实现水印的盲提取，利用 MATLAB 工具 软件仿真实验，并对嵌入水印的图像进行抗攻击测试，验证 该算法具有较好的不可见性和较强的鲁棒性。
图 1 水印嵌入算法框图
W’=F(I,W,K)
(1)
在嵌入水印的过程中，如设 E 为编码函数，I 为原始的 载体图像，被预处理过的水印图像为 W’，含水印的载体图
像 IW 则可表示为：
IM=E(I,W’)，其中 W’=F(I,W,K)
(2)
在嵌入水印信息的过程中，常用的嵌入算法有加性和乘
性规则，可表示为：
离散余弦变换 (DCT)[3] 是一种实数域变换，常应用于数 字信号处理的线性变换，能使二维信号的相关特性得到很好 体现，DCT 变换后能量聚集，具有很好的能量压缩与去相 关能力。计算速度较快，在数字信号压缩和图像压缩等领
域得到广泛应用。同时图像的 JPEG 压缩标准以 DCT 变换 为基础，水印算法抗攻击 JPEG 压缩的能力极大增强，因此 DCT 域变换在数字水印技术中受到青睐。
π
(2x + 1) 2M
含有水印的图像，典型的数字水印的一般模型如图 1 所示。
为了保证水印图像的安全性和鲁棒性，在实际应用中， 常会对数字水印图像进行加密处理或随机预处理。假设 I 为
图 2 水印提取算法框图
原始载体图像，W 为水印信号，K 为密钥，w’ 为预处理的
基于DCT的数字水印算法(1)
IV
引言
引言
随着计算机网络通信技术的发展，信息媒体的数字化为信息的存取提供了 极大的便利性，同时也显著提高了信息表达的效率和准确性；数据的交换和传 输变成了一个相对简单的过程，人们借助于计算机、数字扫描仪、打印机等电 子设备可以方便、迅速地将数字信息传输到任何地方。 随之而来的副作用是这些数字形式的数据文件或作品使另有意图的个人 和团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， 例如， 现代盗版者仅需轻点几下鼠标就可以获得与原版一样的复制品，并以此获取暴 利；而一些具有特殊意义的信息，如涉及司法诉讼、政府机要等信息，则会遭 到恶意攻击和篡改伪造等等。这一系列数字化技术本身的可复制和广泛传播的 特性所带来的负面效应，已成为信息产业健康持续发展的一大障碍，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。 密码技术是信息安全技术领域的主要传统技术之一，它是基于香农信息论 及密码学理论的技术，现有的数字内容的保护多采用加密的方法来完成，即首 先将多媒体数据文件加密成密文后发布，使得其在传递过程中出现的非法攻击 者无法从密文获取机要信息，从而达到版权保护和信息安全的目的。但这并不 能完全解决问题：一方面加密后的文件因其不可理解性而妨碍多媒体信息的传 播；另一方面多媒体信息经过加密后容易引起攻击者的好奇和注意，并有被破 解的可能性，而且当信息被接收并进行解密后，所有加密的文档就与普通文档 一样，将不再受到保护，无法幸免于盗版。换言之，密码学只能保护传输中的 内容，而内容一旦解密就不再有保护作用了。 因此，迫切需要一种替代技术或是对密码学进行补充的技术，它应该甚至 在内容被解密后也能够继续保护内容。这样，人们提出了一种新兴的信息隐藏 的概念——数字水印(digital watermarking)。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 完整性的新型技术，创作者的创作信息和个人标志通过数字水印系统以人所不 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，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、认证多媒体来源的真实性、
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；MATLABAbstractWith 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 watermarking can identify the author， owner， publisher， etc。
基于DCT的数字水印研究的开题报告
基于DCT的数字水印研究的开题报告1. 研究背景和意义：随着数字媒体的普及，数字水印技术的应用越来越广泛，包括音频、视频等。
数字水印技术是一种将数字信息嵌入到数字媒体中而不影响其质量和内容的技术，可以用于版权保护、安全认证、数据隐藏等领域。
其中，基于DCT的数字水印技术因其具有抗攻击能力强、嵌入效率高等优点，备受关注。
因此，本研究旨在探究基于DCT的数字水印技术的相关原理及其应用。
2. 研究内容和目标：本研究主要内容为对于基于DCT的数字水印技术进行深入研究和分析，包括其原理和实现方法，并结合具体案例进行实验研究。
研究目标是实现数字水印的嵌入和提取，并对数字水印的鲁棒性、容量和隐匿性等方面进行评估。
3. 研究方法和思路：本研究将采用文献综述法和实验研究法相结合的方式进行，具体思路如下：（1）文献综述法：对相关文献进行全面、系统地梳理和回顾，明确数字水印的技术背景、发展现状、基本原理等方面的内容，并对基于DCT的数字水印技术进行综述和比较分析。
（2）实验研究法：基于MATLAB等工具对基于DCT的数字水印技术进行实验研究，包括嵌入水印、提取水印和测试相关指标等方面的内容。
具体步骤如下：a. 选取测试图像和水印信息，进行数字水印的嵌入和提取操作。
b. 对嵌入后的数字水印进行攻击模拟，如JPEG压缩、旋转、裁剪等等。
c. 对提取后的水印信息与原始水印信息进行比对，测试数字水印的鲁棒性等指标。
4. 预期研究成果：（1）全面、深入了解基于DCT的数字水印技术的相关原理和实现方法，并对数字水印技术的发展历程和应用前景进行分析。
（2）基于实验研究，实现数字水印的嵌入和提取，评估数字水印的鲁棒性、容量和隐匿性等指标，并提出进一步研究方向和改进方法。
（3）撰写本论文，形成完整的研究报告。
基于dct域的数字水印算法
基于dct域的数字水印算法
数字水印技术是应用于数字版权保护领域的一种技术手段。
在数字媒体的传输和复制
过程中，数字水印技术可以将一些特定的信息加入到原始媒体中，使得这些信息不易被发
现和删除，从而防止数字媒体的盗版和篡改。
其中基于DCT域的数字水印算法是当前常用
的数字水印算法之一。
DCT变换是一种广泛应用于图像压缩中的技术，它会将图像分解成一系列DCT系数。
基于DCT域的数字水印算法通过利用图像的DCT系数，将水印信息隐藏在DCT系数中，从
而实现了数字媒体的保护。
基于DCT域的数字水印算法主要包括以下步骤：
一、水印信息的嵌入
1.将原始图像通过DCT变换得到一组DCT系数。
2.将水印信息转换为二进制序列，并将其嵌入到DCT系数中。
1.对含有水印信息的图像重新进行DCT变换。
3.对比提取出的二进制序列与原始水印信息，判断是否一致。
1.嵌入过程简单：通过将水印信息嵌入到DCT系数中，可以避免在图像像素域内的复
杂计算和处理，从而提高了嵌入过程的效率。
2.抗攻击性强：由于水印信息被嵌入到DCT系数中，在图像压缩、旋转、裁剪等操作
中也不容易被破坏，因此抗攻击性较强。
3.鲁棒性好：基于DCT域的数字水印算法水印信息的嵌入不会对图像的色调、饱和度、亮度等造成影响，因此不会产生图像视觉上的畸变。
基于DCT域的数字水印算法在数字版权保护领域具有广泛的应用，但其嵌入的水印信
息难以被视觉感知，需要通过专门的算法来提取和检测。
基于DCT域的数字水印算法
２６ ８
计 算机应 用与软 件
ｆ ｒＹ＝ １： ｏ ｉ
２１ ０ ２皇
已有的方法 自然容 易得 多， Ｆ Ｔ是复 数运算 ， 样运 算量 势 可 Ｆ 这
必剧增 ， 而计 算 机 对 复 数运 算 需 要 较 大 的开 销 。
Ｐ＝（ 一１ ｍ＋１ ｘ ） ；
２ ）鉴于 Ｄ Ｔ变换 前后 的数据 均为 实数 ， Ｃ Ｃ Ｄ Ｔ快速 变换直 接作用于实数域 ， 而这种方 法使运算 量减少 。通 过 由根求底 从
（ 浙江经济职业 技术学 院 浙江 杭州 ３ ０ １ ） １０ ８
摘
要
提 出一种矢量地 图水 印嵌入不依赖原始地 图的盲提取算 法， 该算 法在离散余 弦 变换域上 转换而成 。离散余 弦变换 的特
性之一是对相互依赖 的数据能够产 生能量聚集效益 ， 而矢量地 图 同一条边上点与点具有依赖关系 ， 一条边上依 次选取 ８个 顶点作 在 Nhomakorabea—
ＦＯ ＝ （）
√ Ⅳ
＾
’ ） ，
．
空域 向 Ｄ Ｔ域发展 ， 中文献 ［ ］ Ｃ 其 ２ 为实现盲提取 ， 由一个 多边 便
形 的相邻 ８个顶点为一个 单元数 据 ， 分利用其 顶点 坐标数 据 充 变化有联系 的特点做 Ｄ Ｔ变换 ， Ｃ 在单元 数据 中定 义一个水 印位 并 内嵌 ８个顶点 的 Ｄ Ｔ系数 中。文献 ［ ］ Ｃ ２ 为达到盲提取对原始
ｄｐ ｎｉｇｏ ｅｏ ｇ ａ ｍａ ， ｔｓ ｏｖｒ ｄｆ ｍ ｔｅｄ ｃｅ ｏｉｅ ｒ ｓ ｒ （ Ｃ ）ｄｍａ ．Ｏ ｅ ｆｈ ｈｒｃ ｒ ｔｓｏ Ｄ Ｔｉａｌ ｔ ｅｅｄｎ ｎｔ ｒ ｉ ｌ ｐ ｉｉｃｎ ｅ ｅ ｏ ｉ ｒ ｅｃｓ ａ ｆ ｈ ｉ ｎ ｔ ｒ ｈ ｓ ｔ ｎ ｔｎ ｏ ｍ ＤＴ ｏ ｉ ｎ ｎ ｅｃａａｔ ｓ ｃ ｆ Ｃ ｂｅ ｏ ｏｔ ｅ ｉ ｉ ｓ
基于DCT的数字水印算法的研究
基于DCT的数字水印算法的研究Research of Digital Watermarking Algorithm Based on Discrete CosineTransform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AbstractIn 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。
基于DCT算法的数字水印技术研究
2 数字水印的实现 2.1 数字图像的读取及灰度处理
本文的仿真利用 MATLAB 平台来实现。将需 要处理的图像放置到 MATLAB 安装目录里面的 work 文件夹里，读取图像数据并对其进行灰度化 处理[16]。 2.2 水印的嵌入
对原始图像进行 DCT 变换，产生水印序列然后 对其排序，调用 Cheby 函数以产生混沌序列，混沌 序列即所要嵌入的水印序列，产生水印序列后，要 进行水印序列的插入。首先要按照一定的算法找 好插入水印的位置并插入，以便图像遭到攻击时 也能根据提取到的水印信息找到被攻击的位置及 程度，人眼所能识别的图像的能量一般集中在低 频部分，若对其他部分添加微小成分，也不会被 人眼识别[17-18]。
1 , ������ = 0
��ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ���
������ ������ =
(2)
1 , ������ = 0,1,2, ⋯ , ������ − 1
������
1 , ������ = 0
������ ������ = ������
(3)
1 , ������ = 0,1,2, ⋯ , ������ − 1
DCT 变换具有许多的优点，比如误码率小、信 息集中性高、复杂性较好等，因此常被使用[10-12]。 二维离散 DCT 变换公式如下：
������ ������, ������ = ������ ������ ������ ������
������−1 ������ =0
������−1 ������ =0
图 1 嵌入水印流程图
图 3 执行结果图像
1.3 水印的提取过程 基本过程框图如图 2 所示，也即水印嵌入过程
的逆过程[13-15]。
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毕业设计中文摘要毕业设计英文摘要目次1 绪论 (1)课题的研究现状及热点问题 (1)数字水印的关键技术及应用 (2)本文的主要研究内容 (5)2 数字水印的基本原理 (6)DCT域数字水印嵌入原理 (6)DCT域数字水印提取原理 (6)本章小结 (7)3 数字水印的嵌入设计 (7)DCT域数字水印嵌入流程 (7)水印嵌入的结果 (8)本章小结 (11)4 数字水印的提取设计 (12)DCT域数字水印提取流程 (12)水印提取的结果 (13)本章小结 (15)5 鲁棒性分析 (16)抗噪声测试 (16)抗压缩测试 (20)本章小结 (21)结论 (22)参考文献 (23)致谢 (25)附录A (25)附录B (27)1 绪论课题的研究现状及热点问题随着计算机的普及，许多传统媒体内容都向数字化转变，并且在电子商务中即将占据巨大市场份额，如mp3的网上销售，数字影院的大力推行，网上图片、电子书籍销售等等，在无线领域，随着移动网络由第二代到第三代的演变，移动用户将能方便快速的访问因特网上数字媒体内容，基于有线或无线网络的数字媒体内容的应用即将是信息时代新的传统。
但是，数字媒体内容的安全问题成了瓶颈问题，一度制约着信息化进程。
为了有效地解决信息安全和版权保护等问题,近年来提出了加解密、数字签名、数字指纹、数字水印等多种技术。
其中数字水印是20世纪90年代出现的一门崭新的技术,它通过在数字产品中嵌入水印信息来确定数字产品的所有权或检验数字内容的原始性[1]。
它弥补了加解密技术不能对解密后的数据提供进一步保护的不足, 弥补了数字签名不能在原始数据中一次性嵌入大量信息的弱点, 弥补了数字指纹仅能给出版权破坏者信息的局限[2]。
国际上一些成立了专门的机构，如拷贝保护技术工作组（CPTWG,Copy Protection Technique Working Group）从1995年开始致力于基于DVD的视频版权保护研究，安全数字音乐创始（SDMI,Secure Digital Music Initiative）从1999年开始研究音频的版权版护，数字水印是其中的核心关键技术。
基于DCT域的数字水印算法
在受到不同攻击的图像中，水印提取 准确率如下表所示
实验结果展示
01
02
03
| --- | --- | --- | --- |
| JPEG压缩 | 98% | 96% | 94% |
| 噪声添加 | 95% | 92% | 89% |
实验结果展示
| 滤波 | 92% | 88% | 85% |
数字水印提取算法
数字水印提取算法是用于从嵌入水印后的图像中提取出水印信息的过程。
提取算法通常采用与嵌入算法相反的过程，即从DCT系数中提取出水印信 息，并进行解码和验证。
提取算法需要保证能够准确提取出水印信息，同时抵抗各种攻击和噪声的 影响。
03
基于DCT域的数字水印算法实 现
水印信息预处理
01
基于DCT域的数字水印算法
汇报人： 2024-01-01
目录
• 引言 • DCT域数字水印算法原理 • 基于DCT域的数字水印算法实
现 • 实验结果与分析 • 算法优化与改进 • 总结与展望
01
引言
研究背景与意义
数字水印技术的必要性
随着数字媒体的普及，版权保护问题 日益突出。数字水印技术作为一种有 效的版权保护手段，具有重要意义。
DCT域的特点
离散余弦变换（DCT）在图像处理中 广泛应用，特别是在图像压缩标准 JPEG中。基于DCT域的数字水印算法 具有较好的鲁棒性和隐蔽性。
数字水印技术概述
数字水印的基本概念
数字水印是一种将特定信息嵌入数字媒体中的技术，这些 信息通常是不可见的，但可通过特定算法提取。
数字水印的应用领域
数字水印技术在版权保护、内容认证、广播监视等方面有 广泛应用。
数字水印中关于DCT的算法研究
数字水印中关于DCT的算法研究在我国现代信息计算机网络技术、多媒体技术和信息技术不断发展的过程中，数字化已经成为展现信息的主要手段，从而方便了数字多媒体信息的存储、复制和传播。
在此没有限制任意编辑、复制、修改及传播数字图像、音乐等的背景下，就导致出现了信息安全、版权纷争及盗版等多种社会问题。
数字水印是现代全新的技术，其指的是信息隐藏技术在研究过程中的重要内容。
数字水印能够对现实版权进行有效保护，目前其已经成为多媒体信息安全研究中的重点内容。
数字水印能够利用相应的算法在被保护数字多媒体内融入秘密信息，也就是水印，其表示版权所属及跟踪侵犯的行为。
利用分析数字水印算法空域和变换域并且设计，有效确定分块DCT数字图像水印算法，比如生成水印、嵌入水印、提取和检测等。
在具体使用过程中，通过DCT变换实现水印图像的生成，攻击水印图像，验证鲁棒性。
标签：数字水印；水印算法；离散余弦变换；Cox1 DCT算法中数字水印的嵌入通過离散余弦变换性质可以看出来，利用二维离散余弦实现图像转换之后，图像大部分能量都是在变换域中低频部分集中。
其主要是由于人眼视觉系统对于DCT系数低频部分比较敏感。
所以，水印信息无法在此部分能量中叠加。
另外，高频系数在系数进行图像压缩时容易丢掉。
所以，一般将水印加在变换域系数矩阵的低频接近中频系数的区域。
为了适应图像的压缩方式，在嵌入水印之前通常先对图像进行8*8大小的分块。
以一副512*512大小的lena灰度图像和我们的校徽灰度图像为例说明水印嵌入的具体步骤：首先，将512*512的原始图像I系数矩阵分割成为多个8*8的小块，那么此原始图像就会被分割成为64*64小块，实现每个小块的二维离散余弦变换。
其次，原始图像转变成为多个系统绝阵，此多个水印图像矩阵中的每个矩阵相互对应的原始图像DCT系数，使用公式对水印嵌入进行计算。
最后，对此小块信息矩阵实现二维DCT的逆变换，之后合并成为一个图像，从而能够得到图像，此图像已经嵌入图像。
基于DCT和DWT的数字水印研究的开题报告
基于DCT和DWT的数字水印研究的开题报告题目：基于DCT和DWT的数字水印研究一、选题背景随着数字媒体技术的不断发展，数字传播日益普及，数字媒体内容的安全性和版权保护变得越来越重要。
数字水印作为一种数字版权保护技术，在数字媒体版权保护领域得到了广泛的应用。
数字水印通过在数字媒体中嵌入一系列不可察觉的信息，来完成对原始内容的身份认证和保护。
目前，数字水印的研究主要是在频域和时域进行的。
基于时域的数字水印加密方法，容易受到噪声和攻击的影响，因此频域数字水印技术成为研究的热点。
其中，DCT和DWT技术是比较常用的两种频域数字水印技术。
二、研究内容本研究主要探讨基于DCT和DWT的数字水印技术，探究不同算法对数字水印性能的影响，具体研究内容包括：1. DCT和DWT的原理和特点。
2. DCT和DWT在数字水印中的应用，比较两种算法的优缺点。
3. 基于DCT和DWT的数字水印算法设计和实现，分析不同算法的优缺点和性能。
4. 分析数字水印在不同攻击情况下的保护性能，比较不同算法的优劣。
5. 对已有方法的改进和优化研究，提出新的数字水印算法设计方案。
三、研究意义数字水印作为一种保护数字版权的重要手段，对于数字信息安全和版权保护具有重要意义。
基于DCT和DWT的数字水印技术研究，不仅可以提高数字版权的安全性，还可以探索数字水印在不同领域的应用。
本研究的意义在于：1. 探究数字水印的应用前景和发展潜力，促进数字版权保护技术的发展。
2. 比较DCT和DWT在数字水印中的优缺点，为数字水印算法的设计提供依据。
3. 提出新的数字水印算法设计思路，改进和优化现有算法。
四、研究方法本研究主要采用实验和理论研究相结合的方式，具体研究方法包括：1. 理论分析：对DCT和DWT的原理和特点进行分析和比较，探究两种算法在数字水印中的优缺点。
2. 实验设计：设计基于DCT和DWT的数字水印算法，并进行实现和验证实验。
3. 数据分析：对实验数据进行分析和处理，比较不同算法的性能，发现不足部分并提出改进方案。
基于DCT变换的数字水印算法研究
2.1数字水印算法的不可感知性
术上去提高算法的稳健性。DCT变换域算法能很好地抵抗有损
在版权的保护问题上，数字水印算法起到的效果非常明显， 压缩编码和其他一些具有信号失真的数据处理过程。基于 DCT
作者简介：张春玉，女，1979年出生，陕西省汉中市人，硕士，副教 变换的数字水印算法能更好地满足不可感知性和鲁棒性这两个
参考文献： [1]尚苗.Y7飞机液压系统教学模拟器电气控制系统研制[D]. 西京学院,2015. [2]李静昭,张迪.虚实结合的飞机仪表显示系统实践教学研 究[J].实验技术与管理,2016,33(12):142~145. [3]刘国庆,李哲煜.某型飞机模拟训练器虚拟仪表系统的研 究[J].微计算机信息,2010,26(16):110~111.
观的不可感知性。目前使用较多的变换域技术主要有：离散余弦 声、剪切、旋转等其他因素的干扰下，仍然能够将数字水印提取
变换 DCT、离散小波变换 DWT、离散傅里叶变换等 DFT。本文针 出来，仍然能够有效的识别和保护相对应的版权。数字水印对鲁
对 DCT变换在数字水印算法中的应用进行了阐述。 2数字水印算法的基本要求
3.9座舱压差高度表 用于指示座舱气压所对应的高度和座舱内外的压力差。该 表由一个高度表和一个压差表组成，高度表原理同上，压差表的 敏感元件是压差膜盒，工作原理和普通膜盒式压力表相同。表后 有两个接管嘴，用于将橡皮软管分别和外界大气静压管路以及 座舱内部相连。 3.10航向指示器 为飞行员提供航向指示。将角度传感器输出的三路信号接 在航向指示器上，对其进行控制。 3.11领航时钟 领航时钟用来指示时间和记录飞机的飞行时间。领航时钟 下部有两个按钮，红色按钮用来上发条、对时和控制续航时间的 工作；白色按钮用来控制飞行秒表和整个领航时钟的工作。 4结语 通过分析仪表的工作原理，统计出各个仪表的输入输出信
基于DCT域的自适应盲数字水印算法研究的开题报告
基于DCT域的自适应盲数字水印算法研究的开题报告1. 研究背景数字水印技术是一种用于保护数字内容、防止盗版和保证数据完整性的技术。
数字水印算法可以将一组数字序列嵌入到另一个数字序列中，而不会破坏原始序列的机密性和完整性。
在图像和视频中应用数字水印技术已成为广泛关注的研究方向。
DCT (离散余弦变换) 是一种广泛使用的频域变换技术，特别适合在图像和视频中进行数据压缩和处理。
许多先进的数字水印算法都是基于DCT域或其变体的。
然而，传统的基于DCT域的数字水印算法可能受到噪声攻击和处理攻击的影响，降低算法的鲁棒性和可靠性。
因此，基于DCT域的自适应盲数字水印算法研究具有重要的理论和应用价值。
2. 研究目标和意义本研究的目标是设计一种基于DCT域的自适应盲数字水印算法，该算法具有更高的鲁棒性和可靠性，能够在抵抗各种攻击和噪声的同时提高水印提取的准确性。
本研究旨在利用新的算法技术和方法，提高数字水印应用在图像和视频中的效果，增强数字内容的安全性和保护知识产权。
3. 研究内容和方法本研究的重点将放在以下方面：（1）研究DCT域数字水印的基本原理和特点。
（2）深入探索自适应数字水印的算法设计方法和技术。
（3）研究在传输和存储中常见的攻击和噪声，分析其对数字水印算法的影响，并提出解决方案。
（4）进行实验和分析，比较本研究所提出的自适应盲数字水印算法与传统算法的性能。
本研究将采用实验研究方法，通过编写程序实现算法实现，并在不同数据集上进行测试。
结合所使用的度量标准，研究并比较结果，在结果中得出结论。
4. 预期成果本研究预期的成果包括：（1）设计一种新的基于DCT域的自适应盲数字水印算法，改善传统算法的鲁棒性和可靠性。
（2）对比分析本研究所提出的算法与传统算法的性能。
（3）通过实验验证，证明本研究所提出的自适应盲数字水印算法在抗攻击和噪声方面的有效性和优越性。
（4）为数字水印在图像和视频中的应用提供新的技术方案和思路。
基于DCT变换的数字图像水印研究
基于DCT变换的数字图像水印研究
数字图像水印技术是一种将信息嵌入到数字图像中的方法，以实现版权保护、身份认证等目的。
近年来，DCT变换已成为
数字图像水印技术中广泛使用的一种方法。
DCT变换是将一个信号从时域转换到频域的方法，它通过将
信号分解为不同频率的基本信号来实现这一转换。
DCT变换
常常被用于数字信号处理中，特别适合于图像和音频信号处理。
在数字图像水印中，DCT变换通常被用于嵌入和提取水印信息。
嵌入水印信息时，原始图像首先通过DCT变换转换到频域，然后选择一些低频和中频的DCT系数进行改变，嵌入水
印信息。
提取水印信息时，首先需要对被嵌入水印的图像进行DCT变换，得到一组DCT系数。
然后通过比较这些系数和原
始图像中对应的系数，提取出嵌入的水印信息。
DCT变换的优点在于其能够将某些频率的信息集中在少数几
个DCT系数中，从而使得水印信息嵌入到图像中的影响最小化。
此外，DCT变换的实现简单，计算速度快，非常适合于
用于数字图像水印中。
数字图像水印研究中的挑战主要在于如何在水印信息嵌入和提取过程中保持图像的质量。
如果嵌入的水印信息造成原始图像的失真，则会影响到图像的清晰度和视觉效果。
因此，需要在水印信息嵌入和提取的过程中找到一个合适的平衡点，以保证水印信息的可见性和图像的质量。
总的来说，DCT变换是数字图像水印中一种非常有效的工具。
它能够将水印信息嵌入到图像中的同时不影响原始图像的质量，为数字版权保护提供了很大的帮助。
在未来的研究中，我们可以探索更加先进的DCT变换方法，以进一步提高数字图像水
印的安全性和可靠性。
DCT域图像数字水印算法的分析和实现
DCT域图像数字水印算法的分析和实现摘要：随着计算机通信技术和互联网的迅速发展，数字多媒体的传播业越来越方便快捷。
但是数字形式的多媒体产品由于可以方便地完全复制并在网络环境下广泛散发，大范围的授权拷贝行为受到了音像、出版、影视和软件等行业的高度关注。
为了防止这种情况的发生，人们提出了数字水印的概念。
数字水印是目前学术界研究的一个前沿热门方向，可为版权保护等问题提供一个潜在的有效地解决方案。
在本论文中，首先介绍了信息隐藏技术、数字水印技术，并着重介绍了数字水印技术的基本原理、特征、典型算法、评测方法等数字水印技术。
然后设计了一种基于DCT的图像数字水印新算法，该算法根据二值水印图像像点取值情况,相应地改变中频段两个位置处DCT系数的大小关系，从而实现水印信息的嵌入。
最后在MATLAB中通过编程进行实验仿真，并对其进行性能测试，实现了数字水印的嵌入、提取实验并用攻击实验证明该算法具有较好的不可见性和较好的鲁棒性。
关键词：数字水印；离散余弦变换(DCT)；鲁棒性Design and Implement of Digital Image WatermarkBased on DCTAbstract：With the rapid development of computer communication technology and the Internet, digital multimedia broadcasting industry is more and more convenient. However, because the digital forms of multimedia products can be easily copied completely and be disseminated widely in a networked environment, these acts is concerned widely by authorized audio and video, publishing, film and software industries. In order to prevent this from happening, the concept of digital watermarking was put forward. Digital watermarking is the academic study of popular and the cutting-edged, and also providing a potentially effective solution for copyright protection and other issues.In this paper, firstly introduced the digital watermarking technique for information hiding, digital watermarking technology, and highlighted the basic principles of digital watermarking technology, the characteristics of typical algorithms, and the evaluation methods. And then improved a DCT-based digital image watermarking algorithm, the algorithm based on the binary watermark image pixel value corresponding change in the band two locations at the size of the relationship of the DCT coefficients in order to achieve the watermark information’s embed. Through experimental simulation by programming in MA TLAB, and performance testing, the digital watermark embedding and extraction experiments and attack experiments prove that the algorithm has good visibility and good robustness.Key words:Digital watermarking，discrete cosine transform (DCT)，Robustness目录摘要 (Ⅰ)Abstract： (Ⅱ)第1章绪论 (1)1.1 信息隐藏技术 (1)1.2数字水印的研究背景 (2)1.3数字水印的发展前景 (3)第2章数字水印基本原理及技术 (4)2.1数字图像水印的基本原理 (4)2.2数字水印的特点 (6)2.3数字水印的分类 (7)2.4数字图像水印的典型算法 (8)2.4.1时空域水印算法 (8)2.4.2变换域水印算法 (8)2.5数字图像水印的典型攻击 (9)2.6 数字水印系统的性能评价 (10)第3章离散余弦变换及DCT域图像水印算法 (12)3.1离散余弦变换 (12)3.1.1离散余弦变换的原理 (12)3.1.2离散余弦变换的定义 (13)3.2基于DCT域的图像水印算法 (14)3.2.1 DCT域图像水印算法的背景 (14)3.2.2 DCT域图像水印算法的特点 (14)3.2.3 DCT域图像水印算法的发展 (16)第4章基于DCT域图像数字水印算法设计 (17)4.1 水印与载体图像的选取 (17)4.2水印的生成与嵌入 (18)4.2.1水印的生成 (18)4.2.2水印的嵌入位置选取 (18)4.3水印的检测与提取 (20)第5章算法实现和实验结果分析 (22)5.1 算法的实现 (22)5.1.1 水印的嵌入 (22)5.1.2 水印的提取 (23)5.2攻击实验 (25)5.2.1高斯噪声攻击 (25)5.2.2 JPEG压缩攻击 (27)5.2.3旋转攻击 (29)总结 (31)致谢 (33)参考文献 (34)附录1 (36)第1章绪论1.1信息隐藏技术在研究数字图像水印技术之前，需要先了解什么是信息隐藏技术。
基于DCT变换的图像数字水印算法.
万
方数据嵌入的水印信息比较少，可以多次嵌入水印信息以
达到加强水印鲁棒性的效果。
（２）对原始图像的每个子块进行二维ＤＣＴ变换。（３）对每一个ＤＣＴ变换后的子块，根据公式（２）嵌入水印：
Ｅ＝Ｋ（１＋ｏⅨｉ）
（２）
其中，Ｋ是原始图像的Ｄｃ丁系数，ｙ’ｉ是嵌入水印后图像的ＤｃＴ系数，置是与原始图像块号相同经过加密后的水印图像信息，理是水印嵌入强度。
（上接第３０页）
识，不妨假设这两个人是ａ和ｂ，则Ｐ，ａ，ｂ三个人互相认识。
若集合Ｂ中至少有三个人，用类似的方法也可得到证明。
（２）证明在一群ｎ＞１个人中，存在两个人，他们在这群人中有相同个数的熟人。（某人与自己不能算是熟人）
证明：在ｎ个人中，每个人所认识的人数只能
是０，１，２，…，ｎ一１。
也是依次认识ｏ，２，４，……，９８个人，那么我们无法证出结论。现在我们来分析假设是否成立。根据以上推导和假设，我们可以得到有两个人认识０个人，有两个人认识９８个人，对于这两个认识Ｏ个人的人来说，他们自然也不认识那两个认识９８个人的人，而对于那两个认识９８个人的人来说，只能有一个人他们不认识，这就与有两个人都不认识他们矛盾，所以不可能出现两个认识０个人的人和两个认识９８个人的人同时存在的情况，故假设不成立。所以剩下的５０个人中，最多只能出现认识Ｏ，２，４，……，９８个人这５０种情况的４９种，根据鸽巢原理，必然有一种情况要重复。所以一共存在３个人有相同个数的熟人。
ＩｎｔｅｍａｔｉｏｎａｌＷｏｒｋｓｈｏｐ，
ｖ０１ｕｍｅＳｐｒｉｎｇｅｒＩ七ｃｔｕｒｅＮｏｔｅｓｉｎＣｏｍｐｕｔｅｒＳｃｉｅｎｃｅ，Ｐｏｒｔ－ｌａｎｄ，Ｏｒｅｇｏｎ，ＵＳＡ，１９９８，１５２５：２１８～２３８
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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 CosineTransform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AbstractIn 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)3.3 基于DCT分块扩频水印算法 (11)3.3.1 水印的嵌入思路 (11)3.3.2 水印的提取思路 (11)3.3.3 仿真结果 (12)4 攻击测试 (13)4.1 常见的攻击方法 (13)4.2 攻击测试 (13)4.2.1 添加椒盐噪声攻击 (13)4.2.2 添加高斯噪声攻击 (15)4.2.3 旋转攻击 (16)4.2.4 剪切攻击 (18)4.2.5 JPEG压缩攻击 (19)结论 (22)致谢 ....................................................................................................... 错误!未定义书签。
参考文献 . (22)附录一关键程序 (23)绪论进入20世纪以来，网络得到了非常迅速的发展，我们现在可以在网上得到非常多的信息[1]，而在进入数字信息时代之前，我们基本上都是靠书本或者报纸新闻上来了解各方面的信息。
虽然说网络的高速发展给我们现在的生活带来了非常巨大的改变，使信息的传递变得越来越简单，我们可以更加方便的从网上得到自己所需要的东西。
但是随之而来的弊病也很多，对于我们现在来说，知识版权十分重要的，它关乎着自己的利益，但是网络信息高速发展，人们可以简单方便的篡改或者复制你作品里面的东西。
一些不法分子就是利用这些漏洞，非法盗用别人的作品去谋取暴利，导致你根本就不能确定自己的作品是不是遭人窃取或者篡改。
随着网络时代的开启，也就意味着版权战争的开始。
现在数字信息技术也逐渐运用到了教育、医学、军事等方面[2-3]，一旦涉及到这些方面的信息被人篡改或者是盗用，后果将是不堪设想的，所以说数字信息安全已经成为摆在人们面前的问题了，急需解决。
一开始时，人们认为给那些信息加密就行，但是传统的方法一旦将信息解密后就无法进行版权维护了，这个方法局限性实在是太大，根本就不能满足我们对信息安全的要求。
数字水印技术，一个具有划时代意义的技术，完美的解决了这个棘手的问题。
在任何情况下，我们都不用担心因为版权问题给我们带来的难题，因为这种技术嵌入算法众多，在加入水印时，只有版权拥有者才知道水印具体的嵌入方法和位置，其他人是不知道的。
也许还有人会存在这样侥幸心理，破坏里面的水印，这样就可以了。
数字水印技术为什么会在近几年来会成为研究的热门呢，因为它能确定版权作品的完整性和可靠性。
还有就是嵌入的水印是具有非常好的鲁棒性，简单说就是无论你怎么攻击水印，它都会存在而不被破坏。
对数字水印越来越深入的研究发现，其拥有巨大的经济效益，如今我们仍然还在对其进行系统的研究，数字水印技术将在信息安全方面会发挥出越来越发重要的作用。
数字水印技术作为如今一个研究的热门方向，作为防伪和维护信息安全的重要技术，是一种完全创新的新技术[4-5]。
1993年，数字水印技术首次被提出，人们开始尝试将一些比较重要的信息嵌入到一些不重要的信息中，然后在进行相应的传播，人们发现传播中的信息完全没有被篡改，由与该实验的成功，数字水印技术立即受到了各领域的关注。
尤其是美国、德国、英国、荷兰、日本以及一些欧盟国家知名的研究机构、大学及公司，他们相继对数字水印技术进行相关研究，甚至是军方组织也对其产生浓厚的兴趣。
后来在学术界引发了数字数印技术狂潮，世界范围内各领域的学者专家相继发表了有关于数字水印方面的文章[6]。
其中不乏在知名且具有世界性影响力的会议上发表的文章。
数字水印技术俨然已经成为当时学术界的主旋律，越来越多的数字信息隐藏研讨会为数字水印技术开辟专题，越来越多的有关于数字水印的论坛被创建。
上世纪90年代末，国外市场上也逐渐出现了数字水印产品，也有公司开始做数字水印技术软件，如美国的Digimarc公司、Adobe公司等。
相比之下，当时国内对数字水印技术的关注情况就相对差些，但是随着网络时代的来临以及国外对数字水印技术的越来越重视，国内学者也逐渐对数字水印技术重视起来。
随着时间的推移，已经有许多相当有实力的研究所和大学投入到数字水印技术领域中来了，各种类型的有关于数字水印技术的学术研讨会也陆续召开，也有人开办了有关数字水印方面的公司，这也说明了在我国数字水印技术已经开始走上商业化道路了。
虽然说数字水印技术在我国就发展情况来说，还是处于初级阶段，但是随着数字水印技术一步步融入我们的日常生活，这也必将激发我们对数字水印技术进行更深层次的研究，推动国内数字水印技术的蓬勃发展，为我国网络信息安全及相关产业保驾护航。