一种基于BCH码和DWT的数字水印算法
一种基于DWT的非自适应数字水印算法及其MATLAB实现
一种基于DWT的非自适应数字水印算法及其MATLAB实现黄福莹，李丽（广西大学计算机与电子信息学院，南宁 530004）摘要：本文介绍了数字水印系统的基本原理，应用MATLAB语言实现了一种基于DWT （离散小波变换）的非自适应数字水印算法。
实验结果表明，该算法对JPEG压缩、噪声和剪切等攻击有较好的鲁棒性。
关键词：数字水印；DWT；MATLAB1引言随着计算机网络通信技术特别是互联网的快速发展，数字产品的使用与传播越来越普及。
但随之而来的副作用也是非常明显，这些数字产品很容易遭受非法复制、伪造、篡改、侵权等攻击，而传统的基于密码学的安全措施对这些攻击显得力不从心，出于对数字产品本身及其原有者利益的保护，数字水印技术孕育而生。
所谓数字水印技术就是将数字、序列号、文字、图像标志等版权信息嵌入到多媒体数据中，以起到保护版权、秘密通信、数据文件的真伪鉴别和产品标志等作用。
数字水印技术自1993年被提出以来，由于其在信息安全和经济上的重要地位，发展较为迅速。
目前，数字水印技术已经在数字产品版权保护、票据防伪、数据隐藏、隐藏通信等方面均均得到广泛应用。
数字水印的分类方法有很多种，按数字水印的隐藏位置划分，可以将其分为空间域数字水印和变换域数字水印。
空间域数字水印是直接在信号空间上叠加水印信息，而变换域水印则包括在DCT域、DFT域和DWT域上隐藏水印。
从总体性能来看,变换域的方法比空间域的方法有更多的优越性。
又由于DWT具有很好的时域—频域特性, 在DWT域嵌入数字水印具有明显的优点，所以基于DWT域的数字水印研究是近几年数字水印算法研究领域的一个热点。
本文研究基于DWT的数字水印算法及其MATLAB实现。
2数字水印特性一个有效的数字水印系统至少具备以下三个最基本特性：1)显著性显著性衡量水印的(不可)感知性或(不易)察觉性，对图像水印，也就是不可见性。
这里包括两个含义：一是水印不易被接收者或使用者觉察，二是水印的加入不影响原产品的视觉质量。
一种改进的基于DWT的数字水印算法设计与实现
一种改进的基于DWT的数字水印算法设计与实现[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。
此技术近年来得到了较大的发展。
本文针对传统的基于DWT的算法大都是二值图像或者是直接在图像中嵌入一些二进制序列作为水印，水印的安全性较低的问题，通过对图像进行Arnold置乱变换预处理来解决这一问题。
通过仿真实验，证明本算法在保证水印不可见性的同时，对常见的JPEG图像压缩、噪声滤波、剪切等，均有较好的鲁棒性。
[关键词]数字水印，DWT变换，鲁棒性中图分类号：TP391.41 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）48-0255-011.引言随着计算机网络和信息技术的飞速发展，数字多媒体信息包括三维模型图像、文本音视频的存储、复制与传播变得十分方便。
通过互联网既能快捷方便的获取多媒体信息，还可以得到与原始数据完全相同的复制品，这就引发了对数字媒体原创者的经济利益和版权如何保护以及数字媒体信息是否安全可信等许多问题。
因此，对多媒体内容的内容鉴别与版权保护成为目前所处的这个信息时代所急需解决的问题[1]。
数字水印技术弥补了数字签名技术和加密技术的不足，将具有保密性和确定性的信息直接嵌入到原始数据成为原始数据的一部分保留在其中，因而即便是在解密后仍可跟踪数据的传输和复制，使多媒体数据得到有效保护。
本文针对传统的基于DWT的算法大都是直接在图像中嵌入一些二进制序列或者是二值图像作为水印，水印的安全性较低的问题，通过对图像进行Arnold置乱变换预处理，将离散化的数字图像矩阵中的点重新排列，更好地解决了这一问题。
2.离散小波变换（DWT）算法原理与设计离散小波变换[2]实际是处理连续小波变换的系数，使其离散化。
当其满足允许性条件：小波常数C。
若上式成立，就称（t）为母函数或一个基本的小波函数。
将母函数（t）伸缩平移，产生一函数族a，b（t），a是伸缩因子（尺度参数），b是平移因子（定位参数）。
基于dwt域的数字水印技术
VS
发展
随着人工智能和机器学习技术的不断发展 ，基于DWT域的数字水印技术也将迎来 新的发展机遇。未来，这一领域的研究将 更加注重算法的优化和性能的提升，以适 应更高要求的应用场景。同时，随着5G 、物联网和云计算等技术的快速发展，基 于DWT域的数字水印技术将在更多的领 域得到应用和推广。
02
数字水印技术概述
与其他加密技术的比较
DWT域水印技术与其他加密技术相比，具有更高的灵活性和可扩 展性，同时可以提供更强的数据安全性保护。
应用场景评估
DWT域水印技术适用于数字图像、音频、视频等多媒体数据的保 护，具有广泛的应用前景和市场潜力。
06
应用场景与展望
应用场景举例
数字图像水印
在数字图像中嵌入版权信息 ，以保护图像的版权和真实
数字水印算法的评价指标
安全性
评估水印对恶意攻击的抵抗力。攻击 可能包括删除、篡改、伪造等。安全 性好的水印应能有效地防止这些攻击 。
不可篡改性
评估水印的完整性和可信度。不可篡 改性好的水印应能完整地保留原始信 息，任何对水印的篡改都应能被检测 出来。
03
基于dwt域的数字水印技术
DWT的定义与性质
研究意义
基于DWT域的数字水印技术具有广泛的应用前景，不仅可以用于版权保护和数据隐藏，还可以用于图像质量评 估、目标检测和跟踪等领域。对这一领域的研究有助于推动数字水印技术的发展，为版权保护、数据安全和信息 安全等领域提供更好的解决方案。
研究现状与发展
研究现状
目前，基于DWT域的数字水印技术已经 取得了很大的进展，国内外学者在这一 领域发表了大量的论文和研究报告。现 有的研究主要集中在算法设计、特征提 取和性能评估等方面，取得了很好的研 究成果。
一种基于DWT的自适应图像数字水印算法
用 于 图像 的信息 隐藏 ， 字 水 印和 图像 加密 系统 中 。 数
Ａｍｏ ｌ 换 的定 义 ： 正 方 形 上 的某 点 坐 标 为 （ ，，’ 坐 ｄ变 设 ｙ） 将
标 点 ， 换 到 另 一 点 （ ， 的 变 换 为 ： 们变 ，） ｙ
【 ＩＩｌ１ １ ｌ ｌ ｌ ｌＩ｛１ ； ｌ ｌ（ｏ （ ） ，∈ １ ， ，ｌ ＝ 一 ｌ ｄＮ ）ｙ ｛２． Ⅳ ｌ ｍ ｘ ，． … Ｙ『 ｛ ‘ ０ｙ Ｉ
不 可见 性 ， 而且 对 于常见 的 Ｊ Ｅ Ｐ Ｇ压 缩 、 波、 声 等攻 击具 有 良好 的鲁棒 性 滤 噪
关键 词 ： 字 水印 ； 数 离散 小 波 变 换 ； ｒｏｄ 变换 ； 类 视 觉 系 统 Ａｎｌ 人
中 图 分 类 号 ：Ｐ ９ ．１ Ｔ３１ ４
文 献标 识码 ： Ａ
图像最 低有 效 位 嵌入 水 印 ， 此类 算 法鲁 棒 性 比较 差 ， 印容 易 水
印像 素嵌 入 到载体 系数 空 间 的位 置不 会 重叠 ； 当迭 代次 数足 够
大 时 ， 意 两 个 相任
丢 失 。而变换 域嵌 入水 印是 对原 始 信号进 行 正交 变换 （ 如离 散
，
（） １
其 中 ： 为 正 方 形 的 边 长 ， 变 换 称 为 二 维 Ａｒｏ Ｎ 此 ｎｌ 换 （ ｄ变 简
称 Ａｎｌ ｒｏｄ变 换 ） 。
记 变 换 矩 阵 为 Ａ， 端 （ ， 为 输 出 ， 端 （ ＇ 为 输 左 ９ ， 右 ，） ，
基于DWT的数字水印算法的研究
基于DWT的数字水印算法的研究Research of Digital Watermarking Algorithm Based on Discrete WaveletTransformation摘要随着网络技术和计算机技术的迅速发展，越来越容易获取数字多媒体信息，导致一些不法分子为了谋取盈利而制作盗版、更改版权。
目前，一些传统的密码学的安全措施已经不能解决这些问题，为了对其原有者利益以及数字产品本身的保护，人们提出了数字水印技术。
数字水印技术是信息隐藏技术的一个主要分支，该技术先将不可见信息嵌入到数字化媒体中，接着通过对不可见信息的检测来跟踪图像的使用状况，从而实现信息存储、隐藏、版权保护等功能。
本文基于DWT对数字水印算法进行研究，主要介绍了两种基于DWT数字水印算法的嵌入和提取，并在MATLAB环境中仿真实现。
对两种算法的嵌入水印图像进行攻击，分析比较两种算法的优劣。
本设计是对现有的数字水印技术作一个基础性研究，从中认识到数字水印技术在生活中起到了重要的作用，从而避免数字水印经过不当操作后被损毁而无法提取。
关键词：数字水印 DWT 嵌入提取AbstractWith the rapid development of computer and network technology, the information of digital multimedia has been more and more easy to be gained.So some criminals change the copyright piracy in order to seek profit making.At present,some traditional safety measures of cryptography has been unable to solve these problems.In order to protect the interests of the original and digital products itself,people put forward the digital watermarking technique.Digital watermarking is a main part of information hiding technology.At first,the technique embed the invisible information into the digital media.Then,through the invisible detection information to track usage of the image.Thus,it can achieve information storage,hidden,copyright protection and other functions.Content of this paper is to study digital watermarking algorithm based on DWT.This article mainly describes two kinds of embedding and extraction based on DWT digital watermarking algorithm.Then,simulating in MATLAB paring the advantages and disadvantages of the two algorithm after attacking the image embed watermark.This design is a fundamental research to the existing digital watermarking technology.Recognizing the effect of digital watermark played in our life .So we can avoid watermark damaged through improper operation.Key words:digital watermarking DWT embedding extraction目录摘要 (I)Abstract ............................................................................................................................... I I 绪论 .. (1)1 数字水印技术的介绍 (4)1.1数字水印技术 (4)1.2 数字水印常见算法 (5)1.3 常见的水印攻击和检测算法 (6)2 开发环境简介 (8)3 基于离散小波变换的数字水印算法的设计 (10)3.1离散小波变换 (10)3.2基本算法设计 (10)3.2.1水印的嵌入 (10)3.2.2水印的提取 (10)3.2 改进算法设计 (11)3.3.1水印的嵌入 (11)3.3.2 水印的提取 (11)4 算法仿真 (13)4.1算法仿真 (13)4.2攻击仿真 (13)结论 (17)致谢 (18)参考文献 (19)附录1 (20)绪论随着网络通信技术和数字化多媒体技术的飞速发展，多媒体数字产品（包括数字视屏、数字音频、数字图像）得到了广泛的应用，数据的传输和交换变成了一个相对简单快捷的规程。
一种基于DWT域的数字水印算法
ｈ ｔ ： ｗ ｗ． ｎ ｓｎ ｔ ｉ ｔ ／ ｗ ｄ ｚ ．ｅ ． １ ｐ／ ｅ
Ｔ １ ８ — ５ － ６ ０ ６ ５ ９ ９ ４ ｅ： ６ ５ ５ ９ ９ ３ ＋ １ ６０ ６
一
种基于 Ｄ ＷＴ域 的数字水印算法
董 枢１ 学 ， ２
（． 州 大学 信 息 ＿程 学 院 ， 苏 扬 州 ２ ５ ０ ；． 海 职 业 技 术 学 院 信 息 工 程 系 ， 苏 扬 州 ２ ５ ０ ） １ 扬 ＿ Ｉ ＝ ＝ 江 ２ １ １２江 江 ２ １ １
Ｄ ０ Ｎ Ｇ ｕ －ｓ Ｘ ｅ ｈｕ ，
（． ｈ ｏ ｏ ｆｒ ｔ ｎ Ｓ ｉ ｃ ｎ ｎ ｉｅ ｒ ｇＹ ｎ ｚ ｏ ｉｅ ｉ ， ａ ｇ ｈ ｕ ２ ５ ０ ， ｈｎ ； ． ｐ ｒ ｎ ｆ ｎｏｍａ ｏ ， ｉ ｇ ａ １ ｃ ｏ ｌ ｆ ｎｏｍａ ｏ ｃ ｎ ｅ ａ ｄＥ ｇ ｅｉ ， ａ ｇ ｈ ｕ Ｕｎｖ ｒ ｔ Ｙ ｎ ｚ ｏ ２ １ １ Ｃ ｉａ ２ Ｓ Ｉ ｉ ｅ ｎ ｎ ｓｙ Ｄｅ ａ ｍｅ ｔ ｆ ｒ ｔ ｎ Ｊ ｎ ｈ ｉ ｔ ｏＩ ｉ ａ
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基于DWT的数字图像水印算法研究
４ ・ ４
Ｃｏ ｐ ｔｒ Ｅｒ ｏ ５ ０１ ｍ ｕ ｅ ａ Ｎ ． ２ １
基于 Ｄ ＷＴ的数 字 图像 水 印算 法研 究
刘 奕
（ 南科技 职业 学院 ，湖 南 长 沙 ４ ０ ０ ） 湖 １０ ０
摘 要 ：研 究 了一 种 基 于小 波 变 换 （ Ｗ Ｔ） 自适 应 图像 水印 算 法 。 该 算 法 引入 了基 于噪 声 可 见 函数 （ ＶＦ 的 感 知 模 型 Ｄ 的 Ｎ ） 来描 述 图像 的 局 部 特征 ， 根 据 此 模 型 决 定 水 印 信 息 的 嵌入 深 度 。 水 印嵌 入 过 程是 ： 先 对 载 体 图像 进 行 小 波 分 解 并 选 并 首 择 中频 部 分做 为 水 印 的嵌 入 区域 ； 后 通 过 计 算 中频部 分 的 噪 声 可 见 函数 决 定嵌 入 因子 ； 后 通 过 小 波 反 变 换得 到 嵌 入 然 最 水 印 的 图像 。 实验证 明 ， 算法 对 具有 不 同特 性 的灰 度 图像 的 自适 应 性 较 强 ， 对 常见 的 攻 击 具 有较 强的 鲁棒 性 。 该 且
直方 向与两个滤波器（ 高通 、 低通） 相卷积 ， 得到 ４ 面积为原 图 块 像 １ 的子 图 ， ／ ４ 分别为水平 方 向低频 和垂直方 向低频 Ｌ 、 Ｌ 水平 方向低频 和垂直方 向高频 Ｌ 水平方 向高频和垂 直方 向低频 Ｈ、
ｂ ｓｄ ｏ ＶＦ （ｏｓ ｉｉｉｔ ｕ ｃｉｎ ｏ ｄｓｒ ｅ ｌｃｌｃ ａａｔｒ ｔ ｓ ｏ ｍａｅ，ａ ｄ ｔｅ ｅ ｅｄｎ ｅｔ ｓｄ ｔ ｍｉｅ ｙ ｔｅ ａｅ ｎ Ｎ ｎ ｉ ｖｓ ｌｙ ｆｎ ｔ ）ｔ ｅｃ ｂ ｏａ ｈ ｒｃｅ ｓｉ ｆｉ ｇｓ ｎ ｈ ｍｂｄ ｉｇ ｄｐｈ ｉ ｅｅ ｎ ｄ ｂ ｅ ｂｉ ｏ ｉ ｉ ｃ ｒ ｈ
基于DCT域和DWT域的视频数字水印算法
基于DCT域和DWT域的视频数字水印算法数字水印技术是一种保护数字媒体作品的方法，其中最常用的是视频数字水印技术。
基于离散余弦变换（DCT）和离散小波变换（DWT）的视频数字水印算法是目前应用较广的两种方法。
下文将分别介绍它们的原理和特点。
一、基于DCT域的视频数字水印算法DCT是一种广泛应用于音频和视频编码的一维变换方法，同时也可用于图像压缩和加密。
在基于DCT的数字水印中，水印信息通常嵌入在视频的低频系数中，因为低频系数对于视频质量的影响较小，使得水印影响恢复的难度也随之增大。
具体实现方式为，在进行DCT变换后，将一部分低频系数修改成水印信息。
这部分低频系数也称作“水印区域”，可以根据水印强度、嵌入率等参数进行调整。
水印的提取便是将水印区域解码并恢复出原始水印。
该方法的优点是隐藏在低频区域的水印不容易被注意到，且强度适中时不会对视频质量产生太大影响。
不足之处是对于经过编辑或压缩后的视频，该水印可能难以恢复或不可用。
二、基于DWT域的视频数字水印算法DWT是一种多维矩阵变换，能够在一定程度上减少信号中冗余信息，并可实现数字水印的嵌入和提取。
相比DCT，DWT 能够更好地处理图像或视频中的边缘和细节。
在基于DWT的数字水印中，水印信息被嵌入到视频的高频系数中，因为高频系数对视频质量的影响较小，同样也增加了水印提取的难度。
具体实现方式为，在进行DWT变换后，将一部分高频系数修改成水印信息，这部分高频系数也称作“水印区域”。
水印区域的位置由DWT的分解层数、水印大小、嵌入率等参数决定。
提取水印时，需要使用同样的分解层数和水印大小等参数。
与基于DCT的水印算法相比，基于DWT的算法更具抗压缩能力，并且能够适应图像或视频的不同尺寸和分辨率，但也存在一定的弱点。
例如，在不同空间域的DWT子带中，水印的韧性也会不同，这需要在具体实现中进行优化和调整。
总之，基于DCT的水印算法更适用于一些对视频质量要求不高的应用场景，例如版权保护等，而基于DWT的算法则更适用于对视频质量和韧性都有较高要求的应用场景。
一种基于DWT的数字图像水印方法
系统通 用 模型 。其 中 ， 图（ ） 述的 是水 印 ａ描 嵌入 过程 ，图（） ｂ描述 的是水印检 测过 程。虚 框标 注 的 内容 表示 是可 选 项 。 在 该通 用模 型 中 ，密 钥的添 加为 系统提 供 了一 层保密机制 ，对于恶意攻 击的第三方 ， 密钥 增加 了其攻 击的 复杂度 ，从 而增 强了系 统的安全性 。 在具体 的系统开发 中， 也可以采 用其 他的 方法取 代密 钥来保 障水 印系统 的安
３小波理论基础
小波 变换 的基 本思 想是 用一组 正交 函数 表示 信 号 。这 一 组 正 交 函数 称 为小 波 正 交 基 ， 它是 由一 尺 度 函数 经过 伸 缩 平 移 构成 的。Ｍａｌｔ ｌ 所提 出的多分辨 分析的概念 将正 ａ 交 小波 基的构 造统 一起 来 ，提 出 了小波 的快 速 分解 与重 构算 法 ，利 用两个 一维 滤波 器实 现 快速 小 波分 解 与重 构 。 设低通（ 和 高通（ ） Ｇ 为两个一 维镜像滤 波算子 ，其下标 ｒ Ｃ 别对应 图像的行与列 。 ＇分 根据 Ｍａ ａ 算法 ， Ｕｔ 则在尺 度产 有如下分解公
维普资讯 http://wwwHale Waihona Puke
工 程 技 术
一
种基于 Ｄ ＷＴ的数 字图像水 印方法 ①
周素萍 ’ 张颖超 耿学华 。
（． １ 南京信 息工程大学 经济管理学 院 ； ２ 南京信息 工程大学信 息与控制学 院 ． ３ 南京信息工程 大学计算机与软件学 院 江苏 南京 ２ ４ ） ． ０ ４ １ ０
据 的丢失 。 （ ４）证 明性 水 印不 会 有歧 义 ，能 为 作 品归 属提供 完全 可 靠 的证 据 。 其 中 ，隐蔽性 和鲁 棒性 是数 字水 印应 当 满 足 的 基本 要 求 。这 两 个 特 性 是 相 互 矛 盾 的 。在 实 际应 用 中应根 据需 求权 衡二者 ，此 外 ，还 要综 合考虑水 印的容 量 、计算 复杂 度 等 因素 。 数字 水印技 术 的分类 有 很 多。按 水印所 附 载 的媒体划 分 ，数字 水印 可以 分为文 本水 印 、 图像 水 印 、 音 频 水 印 、视 频 水 印 、 网 格 水 印等 ；按 处理 的方式 划 分 ，数字水 印可 分 为 空 间 域 水 印和 变换 域 水 印 。相 比较 而 言 ，空 间域方法 简单 易行 ，计 算速 度快 ，允 许 嵌 入 的 水 印 容量 较 大 ，但 鲁 棒 性 相 对 较 差 ，适合于 隐蔽 信道 通信 ；变 换域 方法 隐蔽 性和 鲁 棒性 较 好 ，但 允许 嵌 入 的信 息 量小 ， 运 算 量大 ，适 合于 开 放 的 互 联 网 通信 。 与其 他 变换域 相 比 ，小 波 变换具 有时 频 局部化 特性 ，能够 更加 有效 地提 取信号 和分 析局部信号 。 将小波技术 应用于 图像 ，可以根 据 图像 特 征 和 实 际需 求对 其进行不 同层次的处理 ， 还 可 以采 取 逐 步浮 现 的 方式 传送多媒体 图像。 新一代 的 压缩标准 Ｊ ＰＥＧ ２０ ０、 ０ ＭＰ Ｇ ／ Ｅ ４ ７中视 觉纹理模式 也 是基于小波 变换 。因此小 波 域 图 像水 印应 用前 景广 阔。
基于DWT的数字水印处理(答辩)
对于数字图像信号（矩阵），我们可以用二维DWT进行分解，实质就是
用DWT分别对矩阵行列进行两次一维变换，就可得到图像的一级分解。
近似值系数
水平细节系数ຫໍສະໝຸດ 原始图像1行和列的低频 输出（低频成分 ）近似原图
垂直细节系数
2行的高频列的低 频出（中频成分 ）水平细节
对角细节系数
3列的高频行的低 4行和列的高频 频（中频成分） 输出（高频成分 垂直细节 ）对角细节
山东科技大学
基于离散小波变换的数字水印处理
课题项目：基于DWT数字水印处理 课题设计人: 指导老师： 设计日期：2014年4月12日
内容提要
1.概述；
2.数字水印基本原理；
3.算法实现；
4.实验代码；
5.实验结果；
1.概述
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 。 本课题采用小波变换DTW，基于小波域的二 值图像水印算法。该算用识别度较高的二值图 像作为原始水印信息嵌入宿主图像，已达到对 宿主图像版权保护和内容鉴别的目的。
近似值系数水平细节系数垂直细节系数对角细节系数原始图像输出低频成分近似原图频出中频成分水平细节频中频成分垂直细节输出高频成分对角细节高中低频只是在局限于本图的局限划分很多文献都统称称234为高频细节子图所以用这个方法可以对图像就行二级分解将一级分解中的低频近似成分再进行dwt2分解便又得到四个子图这就是二级分解
傅里叶变换
加窗傅里叶变换
小波变换
离散小波变换可以用来分析或者叫做分解信号，这个过程叫做分解或者叫 做分析。把分解的系数还原成原始信号的过程叫做小波重构或者叫做合成， 数学上叫做逆离散小波变换。 DWT的实质就是把信号进行滤波 分别得到A（低频成分），B（高 频成分），而我们已经知道信号 低频成分是信号的主体，而高频 成分就像“添加剂”，它是信号细 的识别度（就是特征细节），声音 信号高频对应音色音域等，图像 高频对应图像文理边缘等细节信息 ，语音信号去掉高频成分仍能听清 ，图像信号去掉高频仍能识别。反之 低频图像，声音我们都无法识别。 所以低频对应信号主体 一维DWT 。
一种基于DWT的数字隐形水印算法
第 ７卷
第１ ６期
２０ ０ ７年 ８月
科
学
技
术
与
工
程
Ｖｏ ． Ｎｏ １ １７ ．６
Ａｕ ．２ ０ ｇ ０７
１７ —８９ ２０ ） ６４ ９ —６ ６ １１ １ （０ ７ １ —１９ ０
Ｓ ｉｎ ｅ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ｎ ｎ ｉ ｅ ｒ ｇ ｃｅ ｃ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ａ ｄ Ｅ ｇｎ ｅ ｎ ｉ
⑥
２０ Ｓｉ Ｔｃ． ｎｎ． ０７ ｃ ｅ Ｅ ｇｇ ． ｈ
一
种基于 Ｄ ＷＴ的数 字 隐形 水 印算 法
黄初 霜
（ 中国科学院上海技术 物理研究所 ， 上海 ２ ０ ８ ） ０ ０ ３
摘 要Biblioteka 提 出了一种基 于小 波变换（ ＷＴ 的盲检测加 密水 印算法。利用 离散 小波 多分辨 率分解技 术， 中层小波 系数域嵌 Ｄ ） 在
裁剪 、 旋转 等 。
１ ２ ２ 透 明 性 ．．
水印应该是视觉上不可见的， 即它 的存在不应
该使 原始 图像 视 觉 质 量 发 生 变 化 或 影 响原 始 图像 的视觉 效果 ， 也不增 加 原 始 图像 的存 储 空 间和传 输
带宽 。
１ ２ ３ 不 可检 测 性 ．．
图 １ 水印嵌入模型 １ ３ ２ 水 印提 取 模 型 ．．
科
学
技
术
与
工 程
７卷
１２ 数 字水 印的特 性 ． １２ １ 鲁棒性 ．．
设 Ｆ和 Ｆ‘ 分别 代 表原 始 图像 和嵌 入 水 印 的 图
像 ， 为原始水印 ， 为嵌入算法 ， 则水印编码可 以
表 示如 图 （ ） １。
Ｆ ＝ Ｆ＋ Ｆ， ） （） １
一种基于DWT的数字水印新算法
文章编号:1008-1402(2009)05-0686-03一种基于DW T 的数字水印新算法杨春风, 张贵仓, 吕宝成, 朱贤坤(西北师范大学数学与信息科学学院,甘肃兰州730070)摘 要: 提出了基于DWT 与迭代混合的图像水印算法,在小波变换的高频子带应用迭代混合技术嵌入灰度图像作为水印.仿真实验结果表明本文所提出的水印算法对于剪切和添加噪声等攻击具有较好的抵抗能力,是迭代混合技术在数字水印方面的一个成功应用.关键词: 数字水印;小波变换;迭代混合中图分类号: TP391 文献标识码: A0 引 言近年来数字水印技术研究取得了很大进展,并且相继有一系列优秀的数字水印算法问世.然而,现有的数字水印算法大都是在载体图像中嵌入一些二进制序列或者是二值图像作为水印的,也就是说水印的嵌入容量还是一个亟待解决的问题.迭代混合技术[1]就是在视觉允许的范围内选取尽可能小的混合参数,将一幅图像隐藏在与其尽可能相像的载体图像中,以便于最大程度地保证恢复图像质量的一种技术.该技术是信息隐藏领域的一个重要理论.迭代混合与数字水印是信息隐藏领域的两个分支,都是描述将隐秘信息嵌入到伪装载体中,进而使所传送的信息不可察觉的技术.因此文献[1]中所提出的图像迭代混合思想完全可以应用到数字水印技术中,文献[2]也同样将该方法应用于图像隐藏,但是,在文献[1,2]中,都只是在在空域中对图像的简单隐藏.而变换域方法是研究图像处理的一个常用的而同时又非常有效的方法之一,常见的变换域方法主要有傅里叶变换、离散小波变换以及离散余弦变换等.本文选取离散小波变换的方法,应用迭代混合的思想进行水印算法的研究,将灰度水印图像嵌入到原始载体图像中,一方面可以达到较好的不可见性,更重要的是,大大提高了数字水印的嵌入容量.1 数字图像的迭代混合文献[1]在研究信息隐藏技术时提出了一种利用迭代混合方法进行图像隐藏的思想,并且给出了数字图像混合的定义:若F 与G 分别表示尺寸为M N 的数字图像, 为满足0! !1的任一实数,则称S = F +(1- )G(1)为数字图像F 和G 的 混合.文献[1]中也给出了迭代混合的定义:设F 与G 分别表示尺寸为M N 的数字图像,{ i |0! i !1,i =1,2,∀,n }为给定的n 个实数,对数字图像F 和G 进行 1混合得S 1= 1F +(1- 1)G(2)将数字图像F 和S 1进行 2混合,得S 2= 2F +(1- 2)S 1(3)依次进行混合得S n = n F +(1- n )S n -1(4)则数字图像S n 称为图像F 和G 的关于 i 的n 重迭代混合.2 基于D W T 与迭代混合的水印嵌入算法2.1 算法设计为了充分考虑水印的安全性,本文首先对水印图像进行Arnold 置乱变换预处理,另一方面,为了充分考虑数字水印的不可见性,本文选择在原始图像离散小波变换域的最高频子带HH1进行水印的嵌入.基于这种思想的水印嵌入模型如图1所示.收稿日期:2009-08-24基金项目:西北师范大学青年教师基金项目(NWN U-LK QN-08-3).作者简介:杨春风(1973-),女,甘肃靖远人,西北师范大学讲师,硕士.第27卷第5期 佳木斯大学学报(自然科学版) Vol.27No.5 2009 年09月 Journal of Jiamusi University (Natural Science Edition)Sep. 20092.2 水印嵌入算法Step1 对水印图像W 进行k 次Arnold 置乱变换,得到W *;Step2 对原始图像F 进行一级离散小波分解,选取最高频子带HH1作为嵌入位置;Step3 将置乱后的水印图像W *迭代n 次嵌入到高频子带HH1中;Step4 迭代嵌入水印后对小波系数进行重构,进行小波逆变换,得到嵌入水印后的图像F *.图1 水印嵌入模型2.3 水印提取算法水印的提取是嵌入的逆过程,步骤如下:Step1 对原始图像F 及含水印图像F *分别进行一级小波分解,分别提取其最高频子带HH1和HH1*.Step2 根据式(4)求出恢复表达式:S n -1=(S n - n F )(1- )(5)重复使用(5)式,代入不同的n 及 n 等参数,对HH1*子带中的水印图像进行恢复.Step3 对求出的水印图像依据置乱密钥k 进行逆置乱,最终得到水印图像W.3 实验结果与分析3.1 水印嵌入和提取实验本文以8位灰度图像Lena(512 512)作为原始载体图像,选取灰度图像ca meraman (256 256)作为水印图像,水印图像W 的Arnold 置乱次数为k =10,原始图像进行一级Haar 小波分解,迭代混合参数分别为:迭代次数n =3,迭代因子 1=0.5, 2=0.6, 3=0.7,对水印的嵌入、提取和攻击进行了测试实验.利用峰值信噪比PSNR(Peak Signal -to-Noise Ratio)作为水印图像的客观评价标准,采用归一化相关系数NC(Normalized C ross-Correla tion)作为提取水印与原始水印的相似性评价标准.实验结果如图2所示.实验中的峰值信噪比和归一化相关系数分别为PSNR=38.2121dB,NC=1.0000.3.2 攻击实验图像在使用和传输的过程中,经常会面临一些非恶意攻击,如图像在传送过程中的信道噪声、有损压缩、图像增强等;除此之外,也可能会受到一些恶意攻击,如图像剪切、涂改等操作.为了验证本文687第5期杨春风,等:一种基于DW T 的数字水印新算法算法的鲁棒性,对嵌入水印后的图像进行了一些常规的攻击方法,以进行鲁棒性评估.对含水印图像分别进行图像剪切和添加噪声等操作以后的实验结果分别如表1~2所示;其中进行剪切攻击的剪切位置如图3所示.4 总 结结合小波变换与图像的迭代混合技术,提出了一种基于DW T 与迭代混合技术的数字水印算法,算法采用一级小波分解后的高频子带进行水印图像的嵌入,在水印嵌入之前,对水印图像进行Arnold 置乱变换预处理,增加了水印的安全性.该算法将信息隐藏技术中的迭代混合思想应用于数字水印技术,可以在图像中进行灰度图像水印的嵌入,大大提高了水印的嵌入容量,为数字水印领域的算法研究提供了一种新的思路.参考文献:[1] 张贵仓,王让定,章毓晋.基于迭代混合的数字图像隐藏技术[J].计算机学报.2003,26(5):569-574.[2] 张永红,康宝生.基于迭代混合的图像隐藏技术[C].第三届中国几何设计与计算大会论文集.北京,电子工业出版社.2007.271-274.[3] 罗军辉,冯平,哈力旦#A.MA TLAB7.0在图像处理中的应用[M ].北京:机械工业出版社,2005.[4] 潘蓉,高有行.基于小波变换的图像数字水印嵌入方法[J].中国图象图形学报,2002,7(7):667-671.Digital Watermarking Algorithm Based on Wavelet Transformand Iterative BlendingY ANG Chun -feng , Z HANG Gui -cang , LU Bao -cheng , Z HU Xian -kun(College of Mathematic and Information Science ,Northwest Normal University ,Lanzhou 730070,Ch in a )Abstract : An algorithm based on DW T and iterative hybrid is proposed to embed a gray-scale ima ge as a wa termark in high frequency sub-band of wavelet transform.Simulation results show that the proposed watermarking al gorithm has a better resistance to the cutting and noise etc.,which is a successful application for the iterative hybrid technology in the digital watermark.Key words : watermarking;wavelet transform;iterative blending688佳木斯大学学报(自然科学版)2009年。
基于DWT的数字视频水印算法
关键词：数字水印 视频水印 小波变换（DWT） 鲁棒
中图分类号：TP391.41
文献标识码：A
文章编号：1674-098X(2018)11(c)-0100-02
随着多媒体技术和网络通信的迅猛发展和应用，使得 图像、音频和视频等多媒体技术实现了数字化和网络化， 人们得以方便处理各种媒体信息。但由于数字产品本身是 易于拷贝的，如果不加以控制，无限制的拷贝传播相同的 视 频，就引发了数 字 产品的版权保 护问题，而 数 字水印 技 术就是针对这一问题提出来的。
建筑学
道路放置在城市这一整体中打造。努力将道路景观融入城 市，打造宜居城市，为城市发展做出贡献。
3 绿色人文理念下市政道路优化设计策略 3.1 因地制宜地展现地域特色
在市政道路景观植物的选择上，市政部门一定要考虑 到城市土壤、气候、地貌、地形等多方面因素的影响，选择 适合城市环境的植物，否则将会造成移植植物枯萎、生态 环境受影响的后果。在植物的选择上既要达到生态效果， 还 要达 到美 学效 果与环 境 效 果，又 要 便于城 市园工的养 护，达到全面的效果。同时，在选择植物后，也应对不同植物 进行搭配、设计，美化环境。市政道路的设计应该根据地方 独特的地域特色来考虑，比如说建筑所用的原料等尽量使 用当地提供的。因为当地的建设选取当地的供材更方便， 这样就会减少材料运输成本，绿化选择当地的植物也能避 免出现水土不服，同时，还延续了当地的景点特色，对于本 地所拥有的物种也并不会带来威胁，有利于保护物种。 3.2 两旁建筑景观优化
科技创新导报 2018 NO.33 Science and Technology Innovation Herald
DOI：10.16660/ki.1674-098X.2018.33.100
基于BCH纠错码的数字水印算法
基于BCH纠错码的数字水印算法
于玲;牛芳琳
【期刊名称】《电脑知识与技术》
【年(卷),期】2009(005)028
【摘要】提出一种将BCH纠错码用于水印生成的数字水印算法.该算法利用了BCH纠错码的纠错特性增强了水印的鲁棒性;之后对水印的BCH纠错码进行交织,一方面可以利用交织提高纠正突发错误的能力,进一步提高水印的鲁棒性,另一方面可以利用预设的交织参数对水印进行加密.针对编码后数据量增大的问题,采用了可以嵌入较多数据的LSB算法嵌入水印.并利用图像的边缘检测信息选取水印嵌入的位置,既加强了LSB嵌入算法的鲁棒性,又使嵌入的水印不可见性更好.
【总页数】2页(P8069-8070)
【作者】于玲;牛芳琳
【作者单位】辽宁工业大学,电子与信息工程学院,辽宁,锦州,121001;辽宁工业大学,电子与信息工程学院,辽宁,锦州,121001
【正文语种】中文
【中图分类】TP391
【相关文献】
1.基于BCH和JND的小波域数字图像水印算法 [J], 任克强;王法印
2.一种基于BCH码和DWT的数字水印算法 [J], 朱建忠
3.基于纠错码的PDF文档数字水印算法 [J], 王强;刘星彤
4.基于BCH纠错码的数字水印算法 [J], 于玲;牛芳琳
5.基于BCH码的DCT域数字图像水印算法 [J], 吴庆涛;曹再辉;施进发
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一种基于dwt域图像数字水印算法的设计与实现
一种基于dwt域图像数字水印算法的设计与实现
武珖宇
【期刊名称】《电子制作》
【年(卷),期】2015(000)011
【摘要】基于dwt域图像数字水印算法，可以有效的对原始的数据载体进行保护。
与传统的算法相比，它在鲁棒性、抗剪切方面的性能较强，因此在数据保护中显现出了独特的优势，通过对其原理与模型构建的分析，可以发现其优势所在，分析其优劣，可以更好的将基于dwt域图像数字水印算法应用到实践中去。
在未来的算
法发展中还要对基于dwt域图像数字水印算法进行不断的完善，使其在数据图像
等信息的安全保护上发挥更重要的作用。
【总页数】1页(P19-19)
【作者】武珖宇
【作者单位】公安海警学院浙江宁波 315801
【正文语种】中文
【相关文献】
1.一种自适应的DWT域数字图像水印算法 [J], 张芙蓉;邹北骥
2.一种基于DWT域的彩色图像数字水印算法 [J], 何冰
3.一种基于DWT域的数字图像零水印算法 [J], 杨志疆
4.基于DCT和DWT域水印算法的古籍数字化图像版权保护技术研究 [J], 夏文;华江林
5.一种新的DWT域彩色图像数字水印算法及其实现 [J], 李孟涛;孙刘杰
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一个基于DWT的自适应数字水印算法
一个基于DWT的自适应数字水印算法黄松;张伟;陈军;杨华千【期刊名称】《计算机科学》【年(卷),期】2006(033)007【摘要】本文提出了一个新的DWT域自适应数字水印算法.该算法利用小波域高、低频部分嵌入水印的优势互补特点,在载体图像的高频和低频子带分别嵌入相同水印来增强水印抵抗多种攻击的能力;水印的嵌入采用量化调制方式,其量化步长可根据人类视觉系统和载体图像的局部特点自适应地调整.此外,由于奇异值分解具有良好的性能,因而被用于高频部分水印的嵌入以提高其鲁棒性.实验结果表明水印具有良好的鲁棒性和不可见性,与相近算法相比,本文方法可以有效抵抗更多的攻击.【总页数】3页(P155-157)【作者】黄松;张伟;陈军;杨华千【作者单位】重庆教育学院计算机与现代教育技术系,重庆,400067;重庆教育学院计算机与现代教育技术系,重庆,400067;重庆大学计算机科学与工程学院,重庆400044;重庆教育学院计算机与现代教育技术系,重庆,400067;西南大学计算机与信息科学学院,重庆400715;重庆教育学院计算机与现代教育技术系,重庆,400067;重庆大学计算机科学与工程学院,重庆400044【正文语种】中文【中图分类】TP3【相关文献】1.基于DWT和SVD的自适应数字音频零水印算法 [J], 任克强;李慧;谢斌2.一种基于DWT的自适应扩频盲检数字水印算法 [J], 陆萍3.一种基于DWT的自适应图像数字水印算法 [J], 张森;程秋云;司应硕4.一种基于DWT的自适应图像数字水印算法 [J], 张森;程秋云;司应硕5.一种基于DWT的非自适应数字水印算法及其MATLAB实现 [J], 黄福莹;李丽因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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福 建 广 播 电 视 大 学 学 报
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｆ ｕ ｊ ｉ ａ ｎ Ｒ ａ ｄ ｉ ｏ＆ Ｔ Ｖ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ
Ｎｏ． ６， ２ ０１ ３ Ｇｅ ｎｅ ｒ ａ ｌ ， Ｎｏ ． １ ０ ２
主要 集 中于 低 频 部分 ， 即 图像 的主 要 部 分 ，也
原Ｂ Ｃ Ｈ码 ，其 生成 多项 式 为 ｇ （ ｚ ） ） ＝ ｍ， ①） ｍ３ ）
…ｍｓ － ． ） 。纠 正单个 错 误 的本 原 Ｂ Ｃ Ｈ码 就 是循
环汉 明码 。【 句
Ｂ Ｃ Ｈ码称 为本原 Ｂ Ｃ Ｈ 码 。码 长 为 因 子 的 Ｂ Ｃ Ｈ
码 称 为非 本 原 Ｂ Ｃ Ｈ码 。对 于 纠 正 ｔ 个 错 误 的本
图２ Ｉ Ｊ ｅ ｎ ａ图像 的三级 小波分解
图像经过小波分解后生成 的小波子带图像
具有 与 原 图像 不 同 的特 性 ，表 现 在 图像 的能量
但 是 数 字 媒 体 在 传 输 过 程 中有 来 自各 个 方
像 小波分 解后 的中频 子 带 图像 ，提 取 时通过
Ｂ Ｃ Ｈ 译 码 就 可 恢 复 原 始 水 印 。 下 面 首 先 介 绍
Ｂ Ｃ Ｈ码 的原理 。
一
面 的干扰 ，对嵌入其中的数字水 印构成 了很大
、
Ｂ Ｃ Ｈ 码
威胁 。而纠错编码能够克服这些干扰 ，增加传
输 的可靠性 。纠错编码是在信息码 中加入一定
数 量 的 多余 码 （ 即 监 督码 ） ， 并使 信 息 码 与 监 督 码 之 间满 足 一 定 的 约 束 关 系 ，在 传 输 中发 生 错 误 时 ，可 以利 用 这 一 约 束 关 系 进 行 检 错 且 能 纠
Ｂ Ｃ Ｈ 码 是 以三 个 发 现 者 博 斯 （ Ｂ ｏ ｓ ｅ ） 、 查 德 胡里（ Ｃ ｈ ａ ｕ ｄ ｈ ｕ ｉ ｆ ） 和 霍 昆格 姆 （ Ｈ ｏ ｃ ｑ ｕ ｅ ｎ ｇ ｈ ｅ ｍ） 名 字
的首字母命名 的。Ｂ Ｃ Ｈ码 是循环码 的一个重要
子 类 ，它 具有 纠 正 多个 错 误 的 能力 ，Ｂ Ｃ Ｈ码 有 严 密 的代 数理 论 ， 是 目前 研 究最 透 彻 的一 类码 。 它 的生成多项 式与最 小码之 间有密切 的关系 ，
错 。【 ｌ 】 因此可 以利用纠错编码来降低数字水印在 传输过程中的误码率，增强水 印的抗攻击能力。
数 字 水 印 按 嵌 入 位 置 的不 同 可 分 为 空 间域
根据所要求的纠错 能力 可 以很容 易构造 出 Ｂ Ｃ Ｈ 码 ，它们 的译码器也容易实现 ，是线性分组码
中应用 最普遍 的一类码 。
方法和变换域方法两种 ，主 要变换有 ：离散傅
收稿 日期 ：２ ０ １ ３ — １ ０ — １ ８
作者简介 ：朱建 忠，男 ，福建仙游人 ，福建广播 电视 大学电子信息与计算机 系讲 师。
８ ９
福 建 广 播 电视 大 学 学 报 （ 总第 １ ０ ２期）
２ ０ １ ３ 年 １ ２月 ２ ５日
统（ Ｈ ｕ ｍａ ｎ Ｖ ｉ ｓ ｕ ａ ｌ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ， Ｈ Ｖ Ｓ ） 的特 性 ，本文 选 择在 Ｄ ＷＴ域 进行 水 印的嵌 入 ， 水 印在嵌 入 之前 进行 Ｂ Ｃ Ｈ 编码 ，然 后 把 编码 后 的水 印嵌 入 到 图
所有者带来了巨大的损 失。数字水 印技术利用 人类感知及数字媒体 自身的冗余 ，将版权信 息 嵌入到载体中，并对载体 的使用进行跟踪 ，从 而达到版权保护、完整性认证等 目的。［ １ － ５ １
若循环 码生成 多 项式 为如下 形式 ：
ｇ （ Ｄ） ＝ Ｌ Ｃ Ｍ ［ ｍ。 （ Ｄ ） ， ｍ３ ①） ， …， ｍ ①） ］ ，ｔ 为 纠错 个 数 ，巩 （ Ｄ ） 为最 小 多项 式 ，Ｌ Ｃ Ｍ 表 示取 最 小公
倍式，则由此生成的循环码称之为 Ｂ Ｃ Ｈ码。其
最小码距 ｄ ｍ＞ ￣２ ｔ ＋ ｌ ，能 纠 正 ｔ 个 错 误 。Ｂ Ｃ Ｈ 的 码长 儿 ： ２ ｍ 一 １或 ２ ｍ — ｌ的 因 子 。 码 长 为 ２ ｍ 一 １的
一
种 基于 Ｂ Ｃ Ｈ码和 Ｄ ＷＴ的数 字水 印算法
朱 建 忠
（ 福建 广播 电视大学 ，福 建福 州 ，３ ５ ０ ０ ０ ３ ）
摘要 ：为了进 一步提 高数字水 印系统 的稳健 性，本 文引入 了纠错编码技术 ，提出 了一种基于 Ｂ Ｃ Ｈ码和离
散 小 波 变 换 的 数 字 水 印算 法 。 水 印在 嵌 入 之 前 先 进 行 Ｂ Ｃ Ｈ 编 码 。然 后把 编 码 后 的 水 印 嵌 入 到 宿 主 图像 小 波 分
里叶变换 （ Ｄ Ｆ Ｔ ） 、离散余弦变换 （ Ｄ Ｃ Ｔ ） 和离散小
波 变换 （ Ｄ ＷＴ ） 。［ ２ － ５ ］由于 Ｄ ＷＴ具 有 良好 的空 间一
频等多媒体内容在 网络上 的发布变得简单而 高
效 ，但 随之 而 来 的 盗版 问题 日益 严 重 ，给 版 权
频率特 性， 比 Ｄ Ｆ Ｔ 、Ｄ Ｃ Ｔ等 更符合人 眼视觉系
解 后 的子 带 图像 ， 提 取 时 采 用 Ｂ Ｃ Ｈ 译 码 来 恢 复原 始 水 印 。 仿 真 实 验 结 果 表 明 ， 与 没 用 纠错 码 及 汉 明码 相 比 ，
水 印方 案 不但 隐形 性 好 。而 且 具 有 更 好 的稳 健 性 。
关 键 词 ：数 字水 印 ；纠 错 编 码 ；Ｂ Ｃ Ｈ 码 ； 离 散 小 波变 换
中 图分 类 号 ：Ｔ Ｐ ３ ９ １ 文 献标 识 码 ：Ａ
文 章 编 号 ：１ ０ ０ ８ — ７ ３ ４ ６ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ６ － ０ ０ ８ ９ — ０ ４
随着 因特 网的普及和 多媒 体技术 的广泛使
用 ，数 字媒 体 作 品如 电子 书 、 图 像 、音 乐 和 视