一种基于DCT域与图像置乱的数字水印算法研究
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变换的图像数字水印算法
基于DCT变换的图像数字水印算法3徐世刚1) 李 娟1) 胡 广2)(武汉科技大学电子信息工程系1) 武汉 430081)(华中科技大学电子信息工程系2) 武汉 430074)摘 要 数字水印技术在保护数据信息安全和版权方面有着重要的应用。
对基本DCT域图像数字水印算法进行改进,该算法采用可视的二值图像作为水印信息,利用人类视觉系统(HVS)的冗余特性,将图像块进行分类,并结合边缘检测和A rnold型置乱变换加密,通过在图像块DCT域中修改低频区DC分量来嵌入不同强度的水印。
实验结果表明,该算法生成的水印是不可见的,并且对常见的图像处理和噪声干扰具有较好的鲁棒性。
关键词 数字水印 边缘检测 图像置乱 A rnold变换中图分类号 TP3911 数字水印概述数字水印技术是一种将特制的不可见的标记,利用数字内嵌的方法隐藏在数字图像、声音、文档、图书、视频等数字产品中,用以证明原始作者对其作品的所有权,并作为鉴定、起诉非法侵权的证据,同时通过对水印的检测和分析,验证数字信息的完整可靠性,从而成为知识产权保护和数字多媒体防伪的有效手段。
一般认为数字水印应具有安全性(可证明性)、隐形性(不可感知性)、稳健性(鲁棒性)和自恢复性等特点。
具有上述特点的水印才是严格意义上的数字水印,但由于对数字水印的定义尚未统一,许多文献中讨论的数字水印并不具备上述特点,或者仅具有上述的部分特点。
由于数字图像比声音、文字等蕴涵更多的信息量,因而现今对数字水印的研究,大多数都是针对图像进行的。
2 水印嵌入、提取位置的选择早期的基于DCT变换的水印算法是把水印嵌入到频域的高频系数中,因为原始图像经过DCT 变换后,大部分信息集中在低频部分,因此可以将水印嵌入含信息量少的高频部分,以尽量减少对原始图像的影响。
这样能保证视觉透明性,但是,各种常见的图像处理操作对于图像高频部分的损坏可能性很大,如有损压缩、低通滤波等,水印很容易在经历图像处理的过程中损失,故这类算法所产生的水印稳健性很差。
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。
毕业设计(论文)-基于dct域的数字水印算法研究与应用[管理资料]
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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域的图像数字水印算法
其次，简要介绍了小波变换的定义、小波变换的性质、二维图像小波分解、及小波理论在数字水印中的应用。 再次，介绍了HVS的基本结构和特征，概述了现有的恰可察觉差异(Just Noticeable Difference，JND)模型，并根据水印嵌入对象不同对其进行了 分类；随后，分析了现有JND模型的特点和存在的问题，定义了新的基于小波域的亮度掩蔽函数和纹理特征函数，确定了它们各自的权重，提出了新的 JND模型。 最后，根据新的JND模型，本文提出了两种基于小波变换的自适应数字图像水印算法。第一种算法是基于小波系数的自适应数字水印算法。该算法用 有意义的二值图像水印来替代随机序列，先将水印通过Amold置乱加密后再全部嵌入到垂直子带系数中。该算法利用了本文提出的新JND模型对水印嵌入 强度做自适应调节以增强水印的鲁棒性和保证水印的不可见性。第二种算法是基于小波系数块的自适应双重水印算法。该算法在利用小波变换将原始载 体图像分解成四个小波频带后，将一个有意义图像水印和一个伪随机序列(本文分别称为识别水印和确认水印)通过不同的方式嵌入到不同的频带中。为 增强算法的安全性和不可见性，先对识别水印进行Amold置乱，再利用本文提出的新JND模型计算每一个小波系数块的JND估计值后，将其嵌入小波系数的 垂直子带系数中。确认水印是通过识别水印与伪随机序列运算后得到的，它被分散地嵌入在小波变换的低频系数中。在水印的提取与检测阶段，本文应 用了统计学假设原理，分别实现了对识别水印的盲提取和确认水印的盲检测。算法中很多参数和种子可以作为密钥，不知道密钥的人无法正确地恢复数 字水印。实验结果表明了该算法具有较好的不可见性、鲁棒性和安全性。
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。
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将特定信息嵌入到数字媒体中的技术，以实现版权保护、身份认证、防伪追踪等目的。
基于离散余弦变换（Discrete Cosine Transform，DCT）和奇异值分解（Singular Value Decomposition，SVD）的数字水印技术是其中较为常用和有效的一种方法。
DCT是一种将信号从时域转换到频域的变换方法，其主要特点是采用正交基函数，将信号能量从低频部分逐渐递减到高频部分。
在数字水印技术中，DCT可以将原始图像转换为频域表示，然后通过嵌入水印信息改变高频系数，从而隐藏包含水印信息的频域特征。
嵌入水印的过程可以通过修改DCT系数的幅值或相位来实现。
SVD是一种将矩阵分解为奇异值、左奇异向量和右奇异向量的方法，用于解决线性方程组、矩阵逆等操作。
在数字水印技术中，SVD可以将原始图像分解为三个矩阵，其中一个矩阵包含了图像中的主要信息，另外两个矩阵包含了次要信息。
通过修改这两个次要信息矩阵，可以嵌入水印信息。
使用DCT和SVD进行数字水印嵌入的基本步骤如下：1. 预处理：将原始图像进行预处理，例如将彩色图像转换为灰度图像，统一图像尺寸等。
2. DCT变换（或SVD分解）：对预处理后的图像进行DCT变换（或SVD分解），得到频域表示。
3. 选择水印信息：选择合适的水印信息，可以是文本、图像、音频等。
4. 水印信息嵌入：根据嵌入算法，将选择的水印信息嵌入到图像的频域表示中的特定位置。
嵌入算法可以是幅值调制或相位调制等。
5. 逆变换：对嵌入水印后的频域表示进行逆变换，得到带有水印的图像。
6. 后处理：对逆变换得到的图像进行后处理，例如调整图像的亮度对比度，增加噪声等，以提高水印的鲁棒性和不可察觉性。
7. 水印检测：对带有水印的图像进行水印检测，即从图像中提取嵌入的水印信息。
基于DCT和SVD的数字水印技术具有以下优点：DCT和SVD变换对图像的变化具有较好的鲁棒性，可以抵抗一定的图像操作和攻击。
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能够在媒体对象中嵌入并提取出一些隐藏信息的技术。
基于离散余弦变换（DCT）和奇异值分解（SVD）的数字水印技术被广泛应用于数字图像和视频的版权保护和认证。
DCT变换是一种将时域信号转换为频域信号的方法，被广泛用于图像和视频编码中。
DCT变换通过将一幅图像分成小的块，对每个块进行频率转换，并对每个块进行量化和编码，从而压缩图像数据。
DCT变换的一个关键特性是，它对图像的频率信息进行了分解和压缩，同时具有较好的鲁棒性和容错性。
这使得DCT变换成为数字水印技术的理想工具。
SVD变换是一种将一个矩阵分解为三个矩阵乘积的方法，被广泛应用于信号处理和图像处理领域。
SVD变换将一个矩阵分解为一个正交矩阵、一个对角矩阵和一个正交矩阵的转置。
在数字水印技术中，SVD变换可以用于将一幅图像分解为一组特征向量和特征值，并在特征向量上嵌入数字水印。
1. 水印嵌入：将原始图像进行DCT变换或SVD变换，得到一组频率信息或特征值。
然后，在这组频率信息或特征值中嵌入数字水印。
嵌入的方法可以是简单的替换或修改频率信息的某些值，或者可以采用更复杂的算法，如正交化嵌入算法或可逆嵌入算法。
3. 水印验证：将提取得到的水印信息与原始水印进行比较，判断水印是否被篡改或伪造。
验证方法可以是简单的比较水印的值或相似度，也可以采用更复杂的算法，如相关性分析或统计学检验。
基于DCT变换和SVD变换的数字水印技术具有一些优势和应用前景。
DCT变换和SVD 变换具有较好的鲁棒性和容错性，能够在一定程度上抵御噪声、失真和攻击。
DCT变换和SVD变换具有较高的计算效率和存储效率，适用于大规模的图像和视频处理。
基于DCT变换和SVD变换的数字水印技术还可以与其他图像和视频处理技术相结合，例如数字签名、加密和压缩等，从而提供更加全面和安全的版权保护和认证方案。
基于DCT变换和SVD变换的数字水印技术也存在一些挑战和问题。
一种基于DCT域图像数字水印算法的设计与实现(含开题 任务书讲解
一种基于DCT域图像数字水印算法的设计与实现(含
开题+任务书)人眼视觉系统
数字水印的基本框架
数字水印方案包括三个要素: 水印本身的结构、水印的嵌入过程和水印的检测
过程。
水印本身一般可分为两种，一种是包含了如版权所有者、合法使用者、
日期等具体信息；一种是采用伪随机序列作为水印，检测时只需判断水印是否
存在。
从健壮性和安全性考虑，常常需要对水印进行随机化或加密处理。
数字
水印的嵌入和检测过程一般如图2.1 (a) (b) 所示。
数字水印加载和检测的一般模型如下。
设W为水印信号，K为密钥，则处理后
的水印W’有函数F定义如下:
W’=F (W, K)
水印嵌入思路分析
设载体图像为I，水印信号为W，密钥为K，则水印的嵌入可用一下公式描述：
Iw＝F（I, W,
K） (4.1)
其中F表示水印嵌入算法，有两种常用的水印嵌入公式
Viw＝Vi＋
αWj (4.2) Viw＝Vi (I＋
αWi) (4.3)
其中，Vi ,Viw，分别表示载体图像象素和嵌入水印的图像象素；Wi为水印信
号分量，0≤i≤k；α为强度因子。
为了保证在水印不可见的前提下，尽可能
提高嵌入水印的强度，α的选择必须考虑图像的性质和视觉系统的特性。
水印提取思路分析
把水印从水印系统中精确地提取出来，这一过程称为水印提取，如下图所示
（其中虚线框的部分表示在提取水印信号时原始数据不是必要的）。
通过所提
取出地水印的完整性来确认多媒体数据的完整性。
如果提取的水印发生了部分
的变化，最好式能够通过发生变换的水印位置来确定原始数据被篡改的位置。
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变换域自适应水印算法的研究
基于DＣT变换域自适应水印算法的研究ﻭﻭﻭ
全部:
ﻭ唐歆王海婴ﻭ
第1单位：
ﻭ邮电大学
摘要:
简要介绍了数字水印的历史，根据不同的分类角度，介绍了数字水印的分类以及针对每种分类的攻击手段，同时针对目前常用的几种水印的嵌入算法进行了分析，并针对DCＴ域的自适应水印算法进行了分析,并提出了利用扩频技术将文本水印嵌入图象载体的方法,从而提升水印的安全性和鲁棒性.
数字水印，水印嵌入，水印提取，变换域，扩频（浏览全文)ﻭ
发表日期:
ﻭ2０0７年０7月２５日ﻭﻭ同行评议:ﻭﻭ主要就利用扩频技术将文本水印嵌入图像载体的算法开展研究。
其算法是在基于DCT变换域的自适应算法基础上开展的.题目不够具体，建议增加扩频技术等能体现其特点的关键词.目前国内外数字水印方面的文献综述很多，本却花了较大篇幅进行综述性的介绍，建议
进行删减。
建议增加其他水印算法的结果对比来说明该算法和现有算法在稳定性和可靠性上有何提高? ﻭ
综合评价：ﻭﻭ注:同行评议是由特聘的同行专家给出的评审意见，综合评价是综合专家对各要素的评议得出的数值，以１至5颗星显示。
ﻭ。
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。
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。
2.商业机密保护：于文档、设计图纸等文件中嵌入水印，避免机密被泄露等。
3.证件鉴定：银行卡、护照、学历证书等电子文件中嵌入水印，鉴别证件的真伪。
4.多媒体信息管理：对图片、文本等数字图像进行签名等管理，保证数字图像的版权。
总之，数字水印技术是一种重要的数字版权保护技术，应用广泛，具有实际应用意义。
一种基于DCT的图像水印算法
一种基于ＤＣＴ的图像水印算法摘要：数字水印技术是一种在开放的网络环境中用以保护版权和认证来源及完整性的新技术。
针对如何解决水印不可见性和鲁棒性矛盾这一问题提出了一种新的水印方案。
实验结果表明，算法具有良好的不可见性,对常见的图像处理操作，如JPEG 压缩、低通滤波、噪声攻击等具有较强的鲁棒性。
关键词：数字水印；离散余弦变换；不可见性；鲁棒性中图分类号：TP309 文献标识码：B文章编号：1004373X(2008)0309403A Image WatermarkingAlgorithm Based on DCTPENG Chuan,JIANG Tianfa(Sonth Central University forNationalities,Wuhan,430073,China)Abstract：With the popularization of Internet and the development of multimedia techniques,digital multimedia has become the main means of information communication.Digital watermark is a new technology which can protect copyright and authentication source.This paper proposes a new image watermarking scheme in order to solve the contradiction between imperceptibility and robustness.Experiment resultsindicate that this method is very robust against the common signal processing attacks such as JPEGcompression,filtering,noise contamination,cropping.Keywords：digital watermark;discrete cosine transform;imperceptibility;robustness1 引言随着网络和多媒体技术的快速发展，数字媒体如图像、音频、视频等的分发和处理变得越来越容易。
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在数字图像、音频或视频中插入不可见信息的技术，以实现版权保护、身份验证和内容完整性验证等目的。
基于DCT（离散余弦变换）和SVD（奇异值分解）的数字水印技术是其中常用的一种。
DCT变换是一种常用的信号分析技术，它将时域信号转换为频域信号。
DCT变换主要用于图像和视频编码中，通过分解图像的频谱，可以得到图像的主要频率成分。
基于DCT变换的数字水印技术将水印信息嵌入到图像的高频部分，由于人眼对高频信号的感知不敏感，所以插入的水印信息对图像质量的影响相对较小。
DCT变换的主要优势是它能够对图像进行分块处理，从而使得数字水印能够抵抗一定程度的攻击，如剪切、旋转和缩放等。
SVD变换是一种矩阵分解技术，它将一个矩阵分解为三个矩阵的乘积。
SVD变换在数字水印技术中常用于提取和检测水印信息。
将待检测的图像进行SVD变换，得到图像的奇异值矩阵。
然后，通过比较图像的奇异值与指定的阈值，可以确定图像是否包含水印信息。
SVD变换的主要优势是它能够对图像进行全局处理，从而提高了水印的鲁棒性和检测性能。
1.图像预处理：将待插入水印的图像进行预处理，包括图像的归一化、平滑和增强等操作，以提高水印的嵌入效果和检测性能。
2.水印嵌入：将水印信息嵌入到图像的高频部分，可以是图像的DCT系数或SVD奇异值。
嵌入过程可以采用加法或乘法操作，具体方式取决于水印信息的类型和嵌入算法。
3.水印提取：从经过水印嵌入的图像中提取水印信息，可以通过逆DCT变换或逆SVD变换实现。
提取过程需要对图像进行适当的滤波和增强操作，以减少噪声和提高水印的可见性。
4.水印检测：通过比较提取到的水印信息与原始水印进行匹配，确定图像是否包含水印信息。
检测过程可以采用相关性或统计方法，具体方式取决于水印的嵌入算法和检测性能要求。
基于DCT变换和SVD变换的数字水印技术具有一定的优势，如对图像进行分块处理和全局处理等，能够提高水印的鲁棒性和检测性能。
一种基于DCT域图像数字水印算法设计实现论文
毕业设计(论文)设计论文题目：基于DCT域图像数字水印算法的设计与实现学生姓名：学生学号：专业班级：学院名称：指导老师：学院院长：年5 月27一种基于DCT域图像数字水印算法的设计与实现摘要数字作品引发的盗版问题和版权纷争已成为日益严重的社会问题的今天，数字水印是实现数字产品版权保护和安全维护的有效办法，其在所有权水印标记搜索、拷贝控制、指纹识别等多方面都得以应用。
针对图像的水印方案是最近几年研究的主流方向，本文重点研究了基于DCT域的图像数字水印的设计和实现方法。
第一章介绍了数字水印目前的研究现状，并简单描述了将实现的图像数字水印系统的构思和预期目标；第二章介绍了本文所涉及的主要相关知识和技术；第三章讨论选择MATLAB作为实现系统的工具的目的和优势以及系统环境配置；第四章为本论文的主要部分，是系统实现的具体过程，包括主要步骤水印嵌入、水印提取、水印检测。
从实验结果看，系统能保证水印的不可见性，并保持较好的鲁棒性，即使在攻击下仍有不错的视觉效果，相关系数也符合数字水印质量指标的要求。
关键词：图像水印，离散余弦变换，人眼视觉系统Design and Implement of Digital Image Watermark Based on DCTAbstractNowadays, disputes of digital entries caused by piracy and copyright have become an increasingly serious social problem, so digital watermarking has been the effective measures to protect digital copyright and maintain security, and it has been applied into ownership Watermark Search, Copy control, fingerprint identification and other aspects.Image Watermarking against the program in recent years is the main research direction. This paper focuses on a DCT-based image digital watermark design and implementation. Chapter I provides a digital watermark current status of research and simple description of the idea and expected target of achieve image digital watermarking system; The second chapter describes the knowledge and technology the paper mainly related; The third chapter discusses optioning MATLAB as a tool to achieve the purpose and advantages and the environment of the system configuration; Chapter IV of the main thesis of this part is the specific process of the system implementation, including major steps, watermark embedding, watermark extraction, watermark detection. From the experimental results, the system can ensure that the watermark is not visible, and maintain better robustness, Even in the attack are still good visual effects, and the correlation coefficient is also in line with digital watermarking quality objectives.Key Words: Digital Watermark , Discrete Cosine Transformation(DCT), Human Visual System (HVS)目录1 绪论 (1)1.1 国内外研究状况 (1)1.2 系统目标分析 (3)1.3 系统设计构想 (4)2 系统关键技术介绍 (4)2.1 数字水印 (4)2.1.1 数字水印的基本框架 (5)2.1.2 数字水印的特点 (6)2.1.3 数字水印的分类 (7)2.2 离散余弦变换 (8)2.3 人眼视觉感知系统 (10)3 系统环境配置及工具选择 (12)3.1 开发工具的介绍与选择 (12)3.1.1 MATLAB (12)3.1.2 C/C++ (13)3.1.3 关于图像水印 (14)3.2 工作环境的配置 (14)4 系统实现 (15)4.1 水印嵌入 (15)4.1.1 水印嵌入思路分析 (15)4.1.2 水印嵌入步骤 (15)4.2 水印提取 (17)4.2.1 水印提取思路分析 (17)4.2.2 水印提取步骤 (17)4.3 水印测试 (18)4.3.1 白噪声攻击测试 (19)4.3.2 JPEG压缩攻击测试 (20)4.3.3 高斯低通滤波攻击测试 (20)4.4 本章小结 (21)5 总结 (21)致谢 (22)参考文献 (23)1 绪论近年来，随着宽带网的发展，数字化信息开始在网上流行。
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图 像 置 乱 变 换 算 法 。 设 给 定 图像 为 ：
ｇ＝ ｛ （ ，． Ｐ ＿ ， １ ｉ Ｎ，１ ≤Ｎ｝ ， ）， ｓ 则 其 变换为 ： Ｐ， （ － ＝ Ａ Ｐ） ｍｏ Ｎ ｄ （ ） １
其 中 Ｐ’ 变 换 后 的 像 素 坐 标 ，Ａ 为 ２×２ 的 变 换 矩 为 阵 ，且 Ｉ Ｉ＝ ±１ ，并 要 求 Ａ 中 元 素 均 为 整 数 ，当
李红 艳 ，蔡 翔 云
（ 明 理工 大学 理 学 院 ，云 南 昆 明 昆 ６ ０９ ） ５ ０ ３
摘
要 ：提 出了一种将水 印图像进行 Ａ ｏ ｎ ｄ置乱后嵌入到经 Ｄ Ｔ域进行变化 的载体 图像 中的数字水 印算 ｒｌ Ｃ
法 。算法研究结果表 明水 印具 有较好 的不 可见性及健 壮性。同时 ，文 中采用不 同图像处理 方式对嵌入 水 印后 的图像进行 了攻击实验 ，实验 表明该算法对 于 Ｊ Ｅ Ｐ Ｇ压缩具有较好的鲁棒性 。 关键词 ：数 字水 印 ；Ｄ Ｔ变换 ；图像置乱 ；鲁棒性 Ｃ ［ 中图分类号 ］Ｔ ３ １ ［ Ｐ９ 文献标识码 ］Ａ ［ 文章编号］ １７ ２５ （０ ７ ４— ０ ９— ３ ６ １— ０ ６ ２０ ）０ ０ ４ ０ 择 以 及 使 用 随 机 数 技 术 ，从 而 使 非 法 使 用 者 难 以 破
多 有 关 图 像 重 要 的 可 视 信 息 都 集 中 在 Ｄ Ｔ 变 换 的 Ｃ
一
使 其 变 换 成 杂 乱 无 章 ，无 明 显 意 义 的 混 乱 图 像 ，
维普资讯
昆 明 大 学 学 报
２０ ０７，１ （ ） ９— ｌ ８ ４ ：４ ５
ＣＮ ５３ —１１ ４／Ｇ４ ４
Ｊ ｕ ｎ ｌｏ ｎ ｎ ｉｅ ｓ ｙ ｏ ｒ ａ ｆＫｕ ｍｉ ｇＵｎ ｖ ｒｉ ｔ
一
种 基 于 Ｄ Ｔ域 与 图 像 置 乱 的 数 字 水 印 算 法 研 究 Ｃ
译 图像 内容 ， 可 以 提 高 水 印 信 息 的 安 全 性 ； （ ２）
置 乱 技 术 可 以 分 散 错 误 比特 的 分 布 ，提 高 数 字 水 印 的 视 觉 效 果 ，从 而 增 强 其 鲁 棒 性 Ｊ 。许 多 学 者 就 数 字 图 像 置 乱 问 题 进 行 了 研 究 ，提 出 了 大 量 的 数 字 图 像 置 乱 方 法 ，常 见 的 置 乱 方 法 有 Ａｍｏｄ变 换 、 幻 ｌ 方 变 换 、Ｈｉ ｅｔ曲线 、 Ｃ ｎ ａ ｌ ｒ ｂ ｏ ｗ ｙ游 戏 、 广 义 Ｇｒｙ码 ａ 变 换 、 仿 射 变 换 等 。 本 文 基 于 几 何 运 算 的 Ａｒｏｄ ｎ ｌ
３ ＤＣ Ｔ变 换
离散余 弦变 换 （Ｄｉｃｅｅ ｏ ｉｅ ｒｎ ｆｒ ｓｒｔ Ｃ ｓ Ｔ ａ ｓ ｍ， ｎ ｏ
Ｄ Ｔ） 是 一 种 实 数 域 变 换 。其 变 换 核 为 实 数 的余 弦 Ｃ 函 数 ，利 用 Ｆ ｕ ｉｒ变 换 的 对 称 性 ，采 用 图 像 边 界 ｏｒ ｅ 褶 翻 操 作 将 图 像 变 换 为 偶 函 数 的 形 式 ，然 后 对 这 样 的图像进 行 二 维 离 散 Ｆｕ ｅ ｏ ｒ ｒ变 换 。 变 换 后 的 结 果 ｉ
２ 图像 置 乱
置乱 技 术 是 一 种 图像 加 密 技 术 ，所 谓 “ 置
乱 ”，就 是 将 图像 的 信 息 次 序 打 乱 ，将 ａ像 素 移 动 到 ｂ像 素 的位 置 上 ，ｂ像 素 移 动 到 ｃ像 素 的 位 置 上
…
仅 包 含 余 弦 项 。 对 图 像 进 行 离 散 余 弦 变 换 可 以 使 许
１ 引 言
随着 数 字 技 术 和 因 特 网 的 发 展 ，各 种 形 式 的 多 媒 体 数 字 作 品 （ 像 、视 频 、音 频 等 ） 纷 纷 以 网 络 图 形 式 发 表 ，其 版 权 保 护 成 为 一 个 迫 切 需 要 解 决 的 问 题 。 由于 数 字 水 印 （ ｉｉ ｌｗ ｔｍｍｒｉｇ 是 实 现 版 ｄｇｔ ａｅ ａ ｋｎ ） 权 保 护 的 一 种 有 效 途 径 … ， 因 此 ，该 方 法 已 成 为 多 媒 体 信 息 安 全 领 域 的一 个 研 究 热 点 。 数 字 水 印 技 术 是 通 过 在 原 始 数 据 中 嵌 入 秘 密 信 息 “ 印 ” 来 证 实 水 该 数 据 的 所 有 权 ，被 嵌 入 的 水 印 可 以 是 一 段 文 字 、 标 识 、序 列 号 等 ，它 与 原 始 数 据 紧 密 结 合 并 隐 藏 其 中 ，并 可 以经 历 一 些 不 破 坏 源 数 据 使 用 价 值 或 商 用 价 值 的 操 作 而 能 保 存 下 来 ， 以起 到 版 权 保 护 、盗 版
ＪＥ 压 缩 具 有 较 好 的 鲁 棒 性 和 抗 攻 击 性 。 ＰＧ
１ Βιβλιοθήκη １１ Ａ Ｉ ：时， ＝ 二 Ｉ 就是著名的 Ａ ｏ 变换， ｒｌ ｎｄ 它实际是
一
种 点 的 位 置 移 动 。这 种 变 换 是 一 一 对 应 的 ，具 有
周 期 性 ，当 迭 带 到 某 一 步 时 ，将 重 新 得 到 原 始 图像 。
ｒ
跟 踪 、 图像 认 证 、票 据 防 伪 ，隐 蔽 通 信 等 作 用 。Ｊ 。
数字 水印 主要具有 不可 见性 、安全 性 、鲁棒性 等 特 点 Ｊ ，本 文 结 合 Ａｍｏｄ图 像 置 乱 技 术 Ｊ ｌ ，提 出 了一 种 基 于 ＤＣ 域 变 换 与 图 像 置 乱 的 数 字 水 印 算 Ｔ 法 ，通 过 将 水 印 信 息 进 行 Ａｒｏｄ置 乱 处 理 ，嵌 入 ｎ ｌ 经 Ｄ Ｔ变换 Ｃ 以 后 的 载 体 图 像 中 。实 验 结 果 表 明 水 印 具 有 较 好 的 不 可 见 性 ， 同 时 也 证 明 了该 算 法 对