数字水印的设计与实现
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。
基于Matlab的数字水印设计——基于空域的水印实现
摘要数字水印(Digital Watermarking)技术是我们生活中经常见到的信息隐藏技术。
它将一些标识信息(即数字水印)直接嵌入数字载体中,但不影响原载体的使用价值,也不容易被人的知觉系统觉察或注意到。
空间数字水印是信息隐藏技术的一个重要研究方向,另一类是频率数字水印。
空间数字水印采用最低有效位(LSB)算法,通过修改表示数字图像的颜色或颜色分量的位平面,调整数字图像中感知不重要的像素来表达水印的信息,以达到嵌入水印的目的。
本实验是基于matlab的数字水印设计——基于空域的水印实现。
关键词:信息隐藏技术;空间数字水印; LSB算法;matlab目录1 设计任务与目的 (1)2 MATLAB的简介及应用 (1)2.1 MATLAB简介 (1)2.2 MATLAB应用 (1)3 数字水印技术 (2)3.1 数字水印技术的发展 (2)3.2 水印分类 (2)3.3 数字水印的特点 (3)3.4 数字水印技术的基本原理 (4)4 基于LSB的数字水印算法 (5)4.1 LSB算法原理 (5)4.2 LSB算法的实现 (6)4.2.1 水印嵌入算法 (7)4.2.2 水印提取算法 (9)5 MATLAB软件仿真 (11)5.1 仿真结果 (11)5.1.1 水印嵌入仿真 (11)5.1.2 水印提取仿真 (12)5.2 仿真分析 (13)结论 (14)参考文献 (15)基于Matlab的数字水印设计——基于空域的水印实现1 设计任务与目的(1)通过课程设计把自己在大学中所学的知识应用到实践当中。
(2)在课程设计的过程中掌握程序编译及软件设计的基本方法。
(3)深入了解利用Matlab设计基于Matlab的数字水印设计——基于空域的水印实现。
(4)提高自己对于新知识的学习能力及进行实际操作的能力。
(5)锻炼自己通过网络及各种资料解决实际问题的能力。
2 MATLAB的简介及应用2.1 MATLAB简介MATLAB 是美国MathWorks公司出品的商业数学软件,用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境,主要包括MATLAB和Simulink两大部分。
基于Linux_系统的地理信息数字水印系统设计与实现
第 22卷第 11期2023年 11月Vol.22 No.11Nov.2023软件导刊Software Guide基于Linux系统的地理信息数字水印系统设计与实现邹秀珍1,胡宇宸2,朱长青2(1.南京吉印信息科技有限公司,江苏南京 210013;2.南京师范大学虚拟地理环境教育部重点实验室,江苏南京 210097)摘要:地理信息作为国家基础建设的关键数据,对其进行版权保护的重要性不言而喻。
然而,现有地理信息数字水印系统均基于Windows系统进行开发,无法实现软件的自主可控及满足在Linux操作系统上实现地理信息版权保护的需求。
因此,基于开源的地理空间数据抽象库(GDAL),采用Java语言、Swing框架开发了适用于Linux系统的地理信息数字水印系统,并从系统设计、关键技术、系统实现等方面介绍系统及其实现细节。
该系统由水印嵌入、水印检测、日志管理、权限管理4个部分组成,针对不同的地理信息数据格式分别设计了数字水印算法,在实现过程中解决了读写ESRI FileGeodataBase(FileGDB)数据的问题。
实验表明,该系统的不可感知性强、算法鲁棒性较高,可抵抗常见的攻击,弥补了当前地理信息版权保护软件在Linux系统中的空白,真正实现了GIS软件的自主可控,为推动GIS软件国产化作出了积极贡献。
关键词:版权保护;地理信息;数字水印;软件设计;Linux操作系统DOI:10.11907/rjdk.231737开放科学(资源服务)标识码(OSID):中图分类号:TP316.81 文献标识码:A文章编号:1672-7800(2023)011-0009-09Design and Implementation of Digital Watermarking System for GeographicInformation Based on Linux SystemZOU Xiuzhen1, HU Yuchen2, ZHU Changqing2(1.Nanjing Geomarking Information Technology Co.,Ltd, Nanjing 210013, China;2.Key Laboratory of Virtual Geographic Environment of Ministry of Education, Nanjing Normal University, Nanjing 210097, China)Abstract:As the key data of national infrastructure, the importance of copyright protection of geographic information is self-evident. Howev‑er, the existing digital watermarking systems for geographic information are all developed based on Windows operating system, which cannot realize the independent control of the software and meet the demand of copyright protection of geographic information on Linux operating sys‑tem. Therefore, based on the open-source Geospatial Data Abstraction Library (GDAL), this paper develops a geographic information digital watermarking system for Linux operating system by using Java language and Swing framework, and introduces the system and its implementa‑tion details from the aspects of system design, key technologies, system implementation, etc. . The system consists of four parts: watermark embedding, watermark detection, log management, and permission management, and it designs digital watermarking algorithms for different geographic information data formats and solves the problem of reading and writing data in ESRI FileGeodataBase (FileGDB) in the process of implementation. The experimental results show that the system is imperceptible and the algorithm is robust against common attacks. The imple‑mentation of this system makes up for the blank of the current geographic information copyright protection software in Linux system, truly real‑izes the autonomy and control of GIS software, and makes a positive contribution to promoting the localization of GIS software.Key Words:copyright protection; geographic information; digital watermarking; software design; Linux operating systems收稿日期:2023-07-10基金项目:国家自然科学基金项目(42071362);国家重点研发计划项目(2022YFC3803600)作者简介:邹秀珍(1988-),男,硕士,南京吉印信息科技有限公司工程师,研究方向为地理空间数据安全;胡宇宸(1999-),男,南京师范大学虚拟地理环境教育部重点实验室硕士研究生,研究方向为地理空间数据安全;朱长青(1962-),男,博士,南京师范大学虚拟地理环境教育部重点实验室教授、博士生导师,研究方向为空间数据安全、空间数据不确定性等。
基于一维条形码的数字水印处理系统的设计与实现
中图 分 类 号 :TP 9 31 文 献 标 识 码 :A
AB T S RAC To p o e t t e c p rg to h ma e n t r e u i T r t c h o y i h ft e i g e wo k s c rt y,t e e i n i d fd g t lwa e ma k n e h o o y a h r s ma y k n s o i i t r r i g t c n l g t a p e e t u a e t er o d a t g sa d d s d a t g s On — i n i n lb r c d — a e i i l t r r i g Pr c s i g i a r s n ,b th v h i wn a v n a e n ia v n a e . e d me so a a o e b s d d g t a wa e ma k n o e sn s n w e h o o y t r et e b rd a r m t h n o ma i n t ma e e t c n l g O me g h a ig a wi t ei f r t o i g .Th sa g rt m sa smp e c dn n a yt e d t ce h o i l o ih i i l o i g a d e s O b e e t d,
S o s p i ig a d o h r me n f a t c a i e f u d i h t ,s l n n t e a s o ta k e sl b o n n,e fc n t e p c u e ls . S O a h e e t i d gt lwa e ma k n c y fe t o h it r e s o t c iv h s iia t r r ig
数字水印技术_毕业设计论文
目录1.数字水印技术的概述 (2)1.1数字水印的概述 (2)1.2数字水印的典型算法 (3)2.可实现数字水印技术的实用工具——Matlab (4)2.1概述 (4)2.2算法中常用的Matlab函数介绍 (5)3.离散余弦变换(DCT)算法及水印实现 (6)3.1DCT变换公式 (6)3.2二维DCT的性质 (7)3.3DCT变换水印的实现 (8)3.4离散余弦变换水印提取算法 (10)4.数字水印的性能评估和攻击 (14)4.1数字水印的性能评估和基准 (14)4.2图像水印的攻击 (16)4.3DCT算法水印实现的攻击实验 (16)5.总结 (19)1.数字水印技术的概述1.1数字水印的概述伴随着计算机网络的发展,信息媒体的数字化为信息的存取提供了巨大的便利,显著提高了信息表达的效率和准确性。
但是同时也带来了一些负面影响,一些别有企图的个人和团体在没有得到原作者的同意的情况下复制和传播有版权的数据文件或作品。
所以,数字媒体的信息安全、知识产权保护和认证等问题变得日益突出,变成一个急需解决的议题。
密码技术是信息安全技术领域的主要传统技术之一,但是此方法有缺点:一是加密后的文件因不可理解性从而妨碍信息的传播。
二是一旦被解密后,文件就不再受保护。
所以,需要一种代替技术或者是对密码学进行补充的技术,这时,数字水印技术便被提出了。
数字水印技术是一种可以在开放网络环境下保护版权和认证来源及数据完整性的新型技术,原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,从而使人们无法从表面上感知水印,只有专用的检测器或软件才可以检测出隐藏的数字水印。
水印的存在要以不破坏原数据的欣赏价值、使用价值为原则。
数字水印技术基本特征主要有:鲁棒性、不可见性、不可检测性、自恢复性。
数字水印的主要应用领域有版权保护、盗版跟踪、图像认证、票据防伪、标题与注释、拷贝保护。
数字水印按特性划分分为鲁棒数字水印和脆弱数字水印;按水印所附载的媒体划分分为图像水印、音频水印、视频水印、文本水印以及用于三维网格模型的网格水印等;按检测过程划分分为明文水印和盲水印;按内容划分分为有意义水印和无意义水印;按用途划分分为票据防伪水印、版权保护水印、篡改提示水印和隐蔽标识水印;按水印隐藏的位置划分分为时(空)域数字水印、频域数字水印、时/频域数字水印和时间/尺度域数字水印。
基于Matlab的数字水印设计――基于DCT域的水印实现
基于Matlab的数字水印设计――基于DCT域的水印实现沈阳理工大学数字图像处理课程设计摘要数字水印(Digital Watermark)技术是指用信号处理的方法在数字化的多媒体数据中嵌入隐蔽的标记,这种标记通常是不可见的,只有通过专用的检测器或阅读器才能提取。
数字水印是信息隐藏技术的一个重要研究方向。
随着数字水印技术的发展,数字水印的应用领域也得到了扩展,数字水印的基本应用领域是版权保护、隐藏标识、认证和安全不可见通信。
当数字水印应用于版权保护时,潜在的应用市场在于电子商务、在线或离线地分发多媒体内容以及大规模的广播服务。
数字水印用于隐藏标识时,可在医学、制图、数字成像、数字图像监控、多媒体索引和基于内容的检索等领域得到应用。
数字水印的认证方面主要ID卡、信用卡、ATM卡等上面数字水印的安全不可见通信将在国防和情报部门得到广泛的应用。
本文主要是根据所学的数字图象处理知识,在MATLAB环境下,通过系统编程的方式,建立并实现基于DCT域的数字水印加密系统。
该系统主要包含数字水印的嵌入与提取,仿真结果表明,数字水印算法具有有效性、可靠性、抗攻击性、鲁棒性和不可见性,能够为数字媒体信息在防伪、防篡改、认证、保障数据安全和完整性等方面提供有效的技术保障。
关键词:数字水印;MATLAB;DCTI沈阳理工大学数字图像处理课程设计目录1 课程设计目的 ........................................................................... ............................... 1 2 课程设计要求 ........................................................................... ............................... 2 3 数字水印技术基本原理 ........................................................................... (3)3.1 数字水印基本框架 ........................................................................... ............. 3 3.2 算法分类 ........................................................................... .. (3)3.2.1 DCT法 ........................................................................... ...................... 4 3.2.2 其他方法 ........................................................................... ................... 4 3.3 实际需要考虑的问题 ........................................................................... (4)3.3.1 不可见性 ........................................................................... ................... 4 3.3.2 鲁棒性 ........................................................................... ....................... 5 3.3.3 水印容量 ........................................................................... ................... 5 3.3.4 安全性 ........................................................................... .. (5)4 基于DCT变换仿真 ........................................................................... (6)4.1 算法原理 ........................................................................... .. (6)4.1.1 准备工作 ........................................................................... ................... 6 4.1.2 选取8*8变换块 ........................................................................... ....... 7 4.1.3 边界自适应 ........................................................................... ............... 7 4.1.4 DCT变换与嵌入 ........................................................................... ...... 7 4.1.5 恢复空域 ........................................................................... ................... 8 4.2 嵌入算法扩展 ........................................................................... (8)4.2.1 RGB彩色图像三个矩阵的划分 ........................................................ 8 4.2.2 八色彩色水印 ........................................................................... ........... 8 4.3 水印的提取 ........................................................................... ......................... 9 4.4 仿真程序 ........................................................................... ............................. 9 5 结果分析 ........................................................................... ..................................... 14 结束语 ........................................................................... ............................................... 16 参考文献 ........................................................................... . (17)II沈阳理工大学数字图像处理课程设计1 课程设计目的数字水印技术是用信号处理的方法在数字化的多媒体数据中嵌入隐蔽的标记,这种标记通常是不可见的,只有通过专用的检测器或阅读器才能提取。
数字水印算法设计
课程设计任务书学生姓名:蒋立豪专业班级:通信1303班指导教师:李瑞芳工作单位:信息工程学院题目: 数字水印算法设计初始条件:设计任务:学习掌握一种数字水印算法,选择两幅图像分别作为版权图像和水印图像,采用水印嵌入算法成生含水印图像。
采用水印提取算法,提取出嵌入水印。
并对水印算法的鲁棒性进行测试。
(1)掌握一种数字水印的嵌入与提取算法原理;(2)编写出水印嵌入算法的matlab程序,并给出水印嵌入前后的版权图像,并对嵌入效果进行分析说明;(3)编写出水印提取算法matlab程序,并给出水印原图和提取出的水印图像,并对水印的提取效果进行分析说明;(4)进行水印的抗攻击实验,噪声攻击,剪切攻击,缩放攻击,压缩攻击等。
测定提取前后水印的峰值信噪比(PSNR)和相关性(NC);时间安排:指导教师签名:年月日系主任(或责任教师)签名:年月日摘要 (I)Abstract (II)1 MATLAB概述 (1)1.1 MATLAB的优点 (1)2 数字水印概述 (2)2.1 数字水印技术的应用领域 (2)2.2 数字水印的基本特点 (4)2.3 数字水印的分类 (5)2.4 数字水印技术的研究动态 (7)3 典型的数字水印算法 (8)3.1 空域算法 (8)3.2 变换域算法 (8)3.3 压缩域算法 (10)3.4 NEC算法 (11)3.5 生理模型算法 (11)4 DCT算法的概述 (12)4.1. 离散余弦变换(DCT)的定义 (12)4.2 离散余弦变换(DCT)水印嵌入算法 (14)4.3 离散余弦变换(DCT)水印提取算法 (14)4.4 离散余弦变换(DCT)水印算法原理框图 (14)5 抗攻击实验 (16)5.1 水印嵌入和提取 (16)5.2 抗攻击实验 (19)5.2.1 噪声攻击 (20)5.2.2 滤波攻击 (21)5.2.3 压缩攻击 (22)5.2.4 剪切攻击 (23)5.2.5 旋转攻击 (24)6 小结与体会 (26)参考文献 (27)附录 (28)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。
基于Matlab的数字水印设计基于空域的水印实现
摘要数字水印(Digital Watermarking)技术是我们生活中经常见到的信息隐藏技术。
它将一些标识信息(即数字水印)直接嵌入数字载体中,但不影响原载体的使用价值,也不容易被人的知觉系统觉察或注意到。
空间数字水印是信息隐藏技术的一个重要研究方向,另一类是频率数字水印。
空间数字水印采用最低有效位(LSB)算法,通过修改表示数字图像的颜色或颜色分量的位平面,调整数字图像中感知不重要的像素来表达水印的信息,以达到嵌入水印的目的。
本实验是基于matlab的数字水印设计——基于空域的水印实现。
关键词:信息隐藏技术;空间数字水印; LSB算法;matlab目录1 设计任务与目的 (1)2 MATLAB的简介及应用 (1)2.1 MATLAB简介 (1)2.2 MATLAB应用 (1)3 数字水印技术 (2)3.1 数字水印技术的发展 (2)3.2 水印分类 (2)3.3 数字水印的特点 (3)3.4 数字水印技术的基本原理 (4)4 基于LSB的数字水印算法 (5)4.1 LSB算法原理 (5)4.2 LSB算法的实现 (6)4.2.1 水印嵌入算法 (7)4.2.2 水印提取算法 (9)5 MATLAB软件仿真 (11)5.1 仿真结果 (11)5.1.1 水印嵌入仿真 (11)5.1.2 水印提取仿真 (12)5.2 仿真分析 (13)结论 (14)参考文献 (15)基于Matlab的数字水印设计——基于空域的水印实现1 设计任务与目的(1)通过课程设计把自己在大学中所学的知识应用到实践当中。
(2)在课程设计的过程中掌握程序编译及软件设计的基本方法。
(3)深入了解利用Matlab设计基于Matlab的数字水印设计——基于空域的水印实现。
(4)提高自己对于新知识的学习能力及进行实际操作的能力。
(5)锻炼自己通过网络及各种资料解决实际问题的能力。
2 MATLAB的简介及应用2.1 MATLAB简介MATLAB 是美国MathWorks公司出品的商业数学软件,用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境,主要包括MATLAB和Simulink两大部分。
数字水印的原理与应用
数字水印的原理与应用介绍数字水印是一种嵌入在数字媒体中的不可见信息。
它可以用来保护版权、防止盗版,以及提供追踪和识别功能。
数字水印可以嵌入在图像、音频和视频等媒体中,并且无法被察觉到,只有特定的解码器才能提取出嵌入的信息。
原理数字水印的核心原理是利用人类对媒体的感知有限性,隐藏额外的信息。
一般来说,数字水印的嵌入过程包括以下几个步骤:1.特征提取:根据媒体的特性,提取出一些不易察觉的特征,如图像的颜色、音频的频谱等。
2.信息嵌入:将需要隐藏的信息嵌入到媒体的特定位置,如图像的像素值、音频的频域等。
3.传输和存储:将嵌入了水印的媒体传输或存储起来。
4.解码:在需要提取出水印信息的时候,使用特定的解码器进行解码,提取出隐藏的信息。
应用数字水印的应用非常广泛,以下列举了几个常见的应用场景:1. 版权保护数字水印可以用来保护数字媒体的版权。
通过在媒体中嵌入唯一的标识信息,可以防止盗版和非法传播,一旦发现侵权行为,可以通过解码水印来追踪侵权者。
2. 防伪认证数字水印可以用来对产品进行防伪认证。
在产品的包装或标签上嵌入水印信息,消费者可以使用特定的解码器来验证产品的真伪,防止购买到假冒产品。
3. 隐私保护数字水印可以用来保护个人隐私。
在个人照片或视频中嵌入水印信息,可以在需要的时候进行身份验证或追踪,防止不当使用。
4. 数据完整性验证数字水印还可以用来验证数据的完整性。
在数据传输过程中,可以嵌入水印信息来检测数据是否被篡改或损坏。
优势和局限性数字水印相比传统的物理水印具有以下优势:•不可见性:数字水印是不可见的,不会对原始媒体造成视觉或听觉上的影响。
•鲁棒性:数字水印对一定程度的变形、压缩和加噪声等操作有一定的鲁棒性,在嵌入信息之后仍然可以提取出水印信息。
•可扩展性:在数字水印的嵌入过程中,可以灵活控制嵌入的信息量和嵌入的位置。
然而,数字水印也存在一些局限性:•容量限制:由于数字媒体的特性和人类感知的有限性,数字水印的容量是有限的。
MPEG-4视频数字水印技术的设计与实现
Z1 一 _ o0 Z1 m _
码 ,然后嵌入水印 ,再重新 编码 。 ( )视 频水印嵌 入方案 二 :水 印嵌 2 入在编码阶段的离散余弦变换 ( DC T) 的直流系数 ( DCT)中 ( 量化后 、预测 前 )。此类方案的优 点是 :
水 印仅嵌入在DCT系数 中 ,不会增 加视频流的数据比特 率 ;
方面
通 过 一定 的 算 12 .视频数 字水印设计应考虑的几个 法 将 一些 标 志
水印容 量 :嵌 入的 水印信 息必须 足
性 信 息直 接 嵌
入 到 多媒 体 内 容 当 中 ,但 不 影响 原 内容 的
水印嵌A 术 印嵌人 承 印嵌人 术 印提取 术 印握 取 水印握取 方案一 方案二 方案三 方 案三 方案二 方案一 圉2M E一 P G 4视频 术印分类
是 对 于 已压缩 的视 频 ,有 一 个部 分 解 和将来的参考VOP 行双 向运动补 偿的 进
码 、嵌入 、再编码的过程 。
预测编码 ;S VOP 系列运 动 图像 中的 一
() 3视频水 印嵌 入方案三 :水印直 接 静止背景 。因此 IVOP 图像信息较独 的 嵌入在MP G一4 E 压缩比特流中。优点是 立最适合嵌入水印信息。 不需完全解码 和再编码 的过 程 ,对整 体 视频信号 的影响较小 。缺点是 :
定性和鲁棒性 。
木 息,— 兰 印 c— < 信一 — ・
公 开 / 有 密 钥 ( ) …… …… ……。 私 K ( ) 印 攫 取 b水 圉 I 适 用 箍 宇 木 印 嵌 入 与 提 取 方 法
虽然数字 水印技 术近几年 得到长 足 发展 ,但方 向主要集 中于静止 图像 。由
强 ,在 水 印 嵌 入 、提 取 时 采 用一 种 密
基于指纹的打印票证数字水印系统的设计与实现的开题报告
基于指纹的打印票证数字水印系统的设计与实现的开题报告一、选题背景在现代社会中,许多应用场景需要打印出票证或证件等文件,例如各种考试、比赛、证书颁发等场合。
然而,由于现代打印技术十分先进,在未经授权的情况下,任何人都可以轻易地复制和伪造这些文件。
因此,加强票证文件的防伪能力是十分必要的。
传统的票证防伪方法通常采用印刷专用的防伪墨水、防山寨标签等,但这些方法效果有限,并且成本较高。
基于指纹的数字水印技术提供了一种成本低、易实现的解决方案。
该技术可以在票证文件上嵌入具有唯一性的指纹水印,使得文件所携带的信息变得更加安全、不可伪造。
二、研究内容本研究的主要内容包括:1.分析现有的票证防伪技术,了解基于指纹的数字水印技术的优势和实现方法。
2.设计一种基于指纹的打印票证数字水印系统。
该系统可以从用户输入的指纹数据中提取唯一性的指纹特征,并将其嵌入到票证文件的合适位置。
同时,系统还能够进行校验,确保票证在打印过程中未曾被篡改、伪造。
3.实现该系统,并进行实验验证。
在实验中,我们将测试系统在不同场景下的性能和稳定性,以便进一步优化和改进。
三、研究意义本研究的主要价值在于:1.提供一种新颖的、低成本的票证防伪技术。
与传统的防伪方法相比,该技术不需要额外的材料和设备,可以在普通的打印设备上实现。
2.增加票证信息的安全性。
通过嵌入指纹水印,可以提高票证文件的防伪能力,保护证书的隐私、真实性。
3.对指纹识别技术的深入研究。
在实现该系统的过程中,我们需要分析指纹数据的特征,优化指纹识别算法,从而更好地挖掘指纹数据的潜力。
四、技术路线1.首先,我们将对现有的票证防伪技术进行研究和总结,了解数字水印技术的优势和实现方法。
2.接着,我们将根据数字水印技术的基本理论和指纹识别技术的特点,设计合适的基于指纹的打印票证数字水印系统,并对系统进行细化和模块化的设计。
3.然后,我们将进行系统的实现,并使用一些通用的打印设备进行测试。
在测试过程中,我们将提取样本指纹数据,验证系统的性能和稳定性。
水印制作_精品文档
水印制作摘要:水印制作是一种用于保护数字内容的技术,在数字图片、视频和文档中应用广泛。
本文将介绍水印制作的原理、应用场景以及一些常用的水印制作工具和技巧。
引言:随着数字内容的广泛传播,以及数字盗版和侵权问题的日益严重,如何保护数字内容的合法性和权益成为了一个重要的课题。
水印制作作为一种数字内容保护的技术手段,被广泛应用于各种数字媒体中。
本文将带您了解水印制作的原理和应用,以及一些实用的水印制作工具和技巧。
一、水印制作的原理1. 水印的定义水印是在数字媒体中嵌入的一种透明或半透明的标记,用于确认数字内容的所有权和完整性。
2. 数字水印的分类- 隐写水印:将信息隐藏在数字媒体的数据中,很难察觉到的;- 显式水印:通过改变数字媒体的外观或特征来加入的可见的水印。
3. 水印制作原理水印制作的基本原理是在原始内容上加入一些特殊信息或者修改内容的一些特征,从而实现对内容的标记并保护。
二、水印制作的应用场景1. 著作权保护数字水印可以嵌入到数字图片、视频和文档中,用于确认创作者的身份和保护著作权。
2. 版权保护数字水印可以嵌入到数字内容中,用于确认内容的版权和防止盗版。
3. 内容认证数字水印可以嵌入到数字内容中,用于确保内容的完整性和真实性,避免被篡改或伪造。
4. 数字取证数字水印可以在数字证据中加入,用于确保证据的真实性和完整性,提高取证的有效性。
三、水印制作的工具和技巧1. 图片水印制作工具- Adobe Photoshop:一款专业的图像处理软件,可以加入文字、图形等形式的水印。
- Photo Watermark Studio:一款简单易用的批量添加水印的软件,支持图片水印和文字水印。
2. 视频水印制作工具- Adobe Premiere Pro:一款专业的视频编辑软件,可以在视频中添加图像或文字的水印。
- Video Watermark Pro:一款专门用于添加水印的视频处理软件,支持多种水印效果和位置设置。
基于MATLAB数字水印系统设计
• 4.按内容划分
• 按数字水印的内容可以将水印划分为有意义水印 和无意义水印。有意义水印是指水印本身也是某 个数字图像(如商标图像)或数字音频片段的编 码;无意义水印则只对应于一个序列号。有意义 水印的优势在于,如果由于受到攻击或其他原因 致使解码后的水印破损,人们仍然可以通过视觉 观察确认是否有水印。但对于无意义水印来说, 如果解码后的水印序列有若干码元错误,则只能 通过统计决策来确定信号中是否含有水印。
• 2)通用性:比较好水印算法大多都实用于多类媒 体格式与文件格式。通用性在特定程度上也代表 易用性。
• 3)计算效率高:在软件和硬件方面,水印算法也 应该能被有效的实现。需要特别注意的是,在分 布式网络上的多媒体数据监视方面,水印检测算 法的能够快速完成。
2.2数字水印技术的分类
• 数字水印的分类方法有很多种,不同的出发点导 致了不同的分类,他们之间既有联系又有区别, 本文主要介绍按水印的嵌入域划分。
•
II=II+1;
•
end
•
end
•
end
• end
•
%分块DCT反变换
• watermarked_image(y:y+blocksize-
1,x:x+blocksize-1)=idct2(dct_block);
1)*8:j*8),(1+(i-1)*8):i*8)));
•
fc(xx)=1/64*sum(sum((cover_object((1+(j-
1)*8:j*8),(1+(i-1)*8):i*8)-pjhd(xx)).^2));
•
xx=xx+1;
• end
• end
数字水印技术
数字水印技术目录一、数字水印技术发展2二、数字水印技术特点21、隐蔽性22、鲁棒性23、抗篡改性34、水印容量35、安全性36、低错误率3三、数字水印技术分类31、按特性划分32、按附载的媒体划分43、按检测过程划分44、按内容划分55、按用途划分56、按隐藏位置划分67、按透明性划分6四、数字水印技术应用61、印刷数字水印62、打印数字水印73、屏幕数字水印84、多媒体数字水印8一、数字水印技术发展数字水印(DigitalWatermark)一种应用计算机算法嵌入载体文件的保护信息。
数字水印技术,是一种基于内容的、非密码机制的计算机信息隐藏技术。
它是将一些标识信息(即数字水印)直接嵌入数字载体当中(包括多媒体、文档、软件等)或是间接表示(修改特定区域的结构),且不影响原载体的使用价值,也不容易被探知和再次修改。
但可以被生产方识别和辨认。
通过这些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。
数字水印是保护信息安全、实现防伪溯源、版权保护的有效办法,是信息隐藏技术研究领域的重要分支和研究方向。
二、数字水印技术特点1、隐蔽性也称不可感知性,即对于不可见水印处理系统,水印嵌入算法不应产生可感知的数据修改,也就是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、抗篡改性与抗毁坏的鲁棒性不同,抗篡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篡改性。
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。
数字水印实验报告
数字水印实验报告数字水印实验报告引言:数字水印是一种将特定信息嵌入到数字媒体中的技术,以保护知识产权和确保内容的真实性。
在本次实验中,我们将探讨数字水印的原理、应用和实验结果,以及对数字水印技术的思考和展望。
一、数字水印的原理和应用1.1 原理:数字水印是通过在数字媒体中嵌入特定的信息,使其在视觉或听觉上不可察觉,但可以被提取出来。
嵌入的信息可以是版权信息、所有者信息、认证信息等。
1.2 应用:数字水印技术在多个领域有着广泛的应用。
在音频领域,数字音乐水印可以用于保护音乐版权和防止盗版。
在图像领域,数字图像水印可以用于保护图像的版权和防止图像篡改。
在视频领域,数字视频水印可以用于追踪视频来源和确保视频内容的真实性。
二、实验设计和步骤2.1 实验目的:本次实验的目的是通过嵌入和提取数字水印的过程,了解数字水印的实际应用和效果。
2.2 实验材料和工具:本次实验使用了一组音频文件和图像文件作为实验材料,以及数字水印嵌入和提取的软件工具。
2.3 实验步骤:(1)选择一组音频文件和图像文件作为实验材料。
(2)使用数字水印嵌入工具将特定的信息嵌入到音频文件和图像文件中。
(3)使用数字水印提取工具从嵌入了水印的音频文件和图像文件中提取出水印信息。
(4)对比提取出的水印信息和原始信息,评估数字水印的可靠性和效果。
三、实验结果和讨论3.1 实验结果:通过实验,我们成功地嵌入了数字水印,并从嵌入了水印的音频文件和图像文件中提取出水印信息。
提取出的水印信息与原始信息完全一致。
3.2 讨论:数字水印技术在保护知识产权和确保内容真实性方面具有巨大的潜力。
通过数字水印,我们可以更好地保护音乐、图像和视频的版权,防止盗版和内容篡改。
然而,数字水印技术也面临一些挑战,比如水印的鲁棒性和隐蔽性等问题。
未来的研究应该致力于提高数字水印技术的可靠性和适用性。
四、结论和展望通过本次实验,我们深入了解了数字水印的原理和应用,并通过实际操作验证了数字水印的可行性和效果。
数字水印的设计与实现
数字水印系统
四、系统实现
基于混沌与细胞自动 机算法的数字水印检 测功能
1 利用原始图像产生实际 细胞水印模板矩阵
2
提取的细胞水印模板= (待测图像DCT矩阵-原 始图像DCT矩阵) /alpha
3
实际细胞水印模板矩阵 与提取的细胞水印模板 矩阵做相关性检测
根据阈值判断待测图像 中是否含有水印
四、系统实现 数字水印系统
数字水印系统
基于混沌与细胞自动 机算法的数字水印嵌 入功能
1
四、系统实现
输入Logistic产生的随 机序列矩阵Rand[i][j]
将Rand矩阵转化为二值矩阵: Rand[i][j]>0.5时取1否则取0
将Rand矩阵扩大一圈为0的
边界生成temp矩阵
3
m=0,i=0,j=0
m<do_num
2 N
数字水印的设计与实现
1
一、课题背景及研究意义
❖ 我们已经进入了二十一世纪的数字化时代。人们习惯于通过互联网随时随地地将自己的 照片、图像、等数据上传发布。又由于互联网快速便捷的特性,这些原创或者商用作品 容易被有意无意的篡改。数字产品的版权,完整性,有效性得不到保证。
❖ 本系统主要设计了基于LSB算法和基于混沌细胞自动机算法的数字水印的嵌入、提取/检 测两大主要功能。方便用户能够根据自己的需要将自己的图像作品嵌入数字水印,并能 够加以检测,甚至抵抗一定程度的简单攻击。在一定程度上遏止侵犯原创权的行为。
pha*WaterMark)
将te胞mp矩自阵第动0列除机头尾变两化值以产外 生细胞 水印模板矩阵 赋值为原Rand矩阵最后1列的值
DCT离散余弦变换
将teWmp矩a阵t最e后r1M列除a头r尾k两。值以 外赋值为原Rand矩阵第0列的值
数字水印算法设计
课程设计任务书学生姓名:专业班级:指导教师:工作单位:信息工程学院题目:数字水印算法设计初始条件:MATLAB软件平台、版权图像、水印图像要求完成的主要任务:1.设计任务学习掌握一种数字水印算法,选择两幅图像分别作为版权图像和水印图像,采用水印嵌入算法成生含水印图像。
采用水印提取算法,提取出嵌入水印。
并对水印算法的鲁棒性进行测试。
2.设计要求①掌握一种数字水印的嵌入与提取算法原理。
②编写出水印嵌入算法的matlab程序,并给出水印嵌入前后的版权图像,并对嵌入效果进行分析说明。
③编写出水印提取算法matlab程序,并给出水印原图和提取出的水印图像,并对水印的提取效果进行分析说明。
④进行水印的抗攻击实验,噪声攻击,剪切攻击,缩放攻击,压缩攻击等。
测定提取前后水印的峰值信噪比(PSNR)和相关性(NC)时间安排:第18-19周。
目录摘要 (1)1数字水印概念 (2)1.1数字水印分类 (2)1.2数字水印特点 (2)2数字水印算法 (3)2.1数字水印基本模型 (3)2.2常见数字水印算法 (4)2.2.1空间域算法 (4)2.2.2变换域算法 (4)2.2.3其他算法 (5)2.3离散余弦变换(DCT算法 (5)2.3.1DCT变换公式 (5)2.3.2二维DCT的性性质 (6)2.4离散余弦变换的水印嵌入 (7)2.5离散余弦变换的水印提取 (8)3数字水印算法的MATLAB^程 (9)3.1数字水印的嵌入 (9)3.2数字水印的提取 (11)4数字水印的抗攻击实验 (12)4.1噪声攻击 (13)4.2滤波攻击 (14)4.3压缩攻击 (15)4.4剪切攻击 (16)4.5旋转攻击 (17)5小结与体会 (18)参考文献 (18)附录 (19)摘要数字水印技术近年来得到了较大的发展,基于变换域的水印技术是目前研究的热点。
数字水印是利用数字作品中普遍存在的冗余数据和随机性,把标识版权的水印信息嵌入到数字作品中,从而可以起到保护数字作品的版权或其完整性的一种技术。
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数字水印系统
四、系统实现
基于混沌与细胞自动 机算法的数字水印检 测功能
1 利用原始图像产生实际 细胞水印模板矩阵
2
提取的细胞水印模板= (待测图像DCT矩阵-原 始图像DCT矩阵) /alpha
3
实际细胞水印模板矩阵 与提取的细胞水印模板 矩阵做相关性检测
根据阈值判断待测图像 中是否含有水印
四、系统实现 数字水印系统
数字水印的设计与实现
1
一、课题背景及研究意义
❖ 我们已经进入了二十一世纪的数字化时代。人们习惯于通过互联网随时随地地将自己的 照片、图像、等数据上传发布。又由于互联网快速便捷的特性,这些原创或者商用作品 容易被有意无意的篡改。数字产品的版权,完整性,有效性得不到保证。
❖ 本系统主要设计了基于LSB算法和基于混沌细胞自动机算法的数字水印的嵌入、提取/检 测两大主要功能。方便用户能够根据自己的需要将自己的图像作品嵌入数字水印,并能 够加以检测,甚至抵抗一定程度的简单攻击。在一定程度上遏止侵犯原创权的行为。
四、系统实现
实 验 序算 号法
LS 1B
LS 2B
LS 3B
LS 4B
LS 5B
LS 6B
LS 7B
LS 8B
LS 9B
攻击类 型
1/16剪 切
攻击次 数
1
1/8剪切 1
随机剪
切
10
随机剪
切
20
随机剪
切
30
上平移 1
下平移 1
左平移 1
右平移 1
实验结 果
100% 提取
有损提 取
有损提 取
有损提 取
LSB水印模块
平移攻击 嵌入 提取
随机剪切 1/8剪切 1/16剪切 四周剪切 上平移 下平移 左平移 右平移
CELL水印图像模块
嵌入 检测
数字水印系统
四、系统实现 基于LSB算法数字水印
嵌入水印时,将原始 图片亮度值每一字节 的最低位赋值为前7位 与隐藏信息的异或。
提取水印时,将待测 图像每个字节的8位亮 度值异或,即得到隐 藏信息的消息串,整 合后得到嵌入的水印 图像。
将细胞水印模板嵌入原 始图像亮度值DCT域 将watermark矩阵赋值为
temp矩阵中除最外层一圈
随机序Y 列整合成随机矩边界的值 阵 将temp矩阵第0行除头尾两值以外
赋值为原Rand矩阵最后一行的值
E(image) =IDCT(DCT(image)+al
经过基于投票规则的细 将temp矩阵最后1行除头尾两值以 外赋值为原Rand矩阵第0行的值
上平移 上平移 上平移 下平移 下平移
攻击次
数
实验结果
1
含有水印
1
含有水印
10 含有水印
20 含有水印
30 含有水印
未检测出水
50
印
10 含有水印
20 含有水印
未检测出水
30
印
10 含有水印 20 数字水含印有系水统印
五、总结
在数字水印系统设计与实现的过程中,我遇到了不少的难题。其中一些是因为缺少编 程经验而出现的简单错误,例如开始编程时出现的堆栈溢出问题,导致系统执行时的 不断崩溃,最终修改所有静态数组为动态分配而解决该问题。而其中也有一些是因为 算法的理解错误,导致系统的运行得不到预期的效果。这些最终通过自己的钻研和老 师、同学的帮助得到绝大部分的解决,这对我在编程有一定的帮助和积累经验作用。
Temp[Nh+1][0]=temp[1][Nw]; Temp[0][Nw+1]=temp[Nh][1];
在temp矩阵中从左到右、从上到下依次取行数等于Nh列 数等于Nw的值分别赋值给Cell1—Cell9 9个细胞矩阵
将9个细胞矩阵中的值相加,大于4时取1否则取 0,得到矩阵charge
将temp矩阵除最外一圈边界赋值为charge矩阵的值 m++
pha*WaterMark)
将te胞mp矩自阵第动0列除机头尾变两化值以产外 生细胞 水印模板矩阵 赋值为原Rand矩阵最后1列的值
DCT离散余弦变换
将teWmp矩a阵t最e后r1M列除a头r尾k两。值以 外赋值为原Rand矩阵第0列的值
Temp[0][0]=temp[Nh][Nw]; Temp[Nh+1][Nw+1]=temp[1][1];
数字水印系统
二、关键技术及理论基础
密钥 水印信息 原始数据
密钥 水印载体数据
原始数据
水印嵌入算法
水印载体数据
水印提取算法
水印提取或存在与 否的二值判断
嵌入与检测数字水印工作 模型
数字水印系统
三、系统设计
系 统 功 能 图
数 字 水 印 系 统
文件管理模块 攻击模块
新建 打开 保存 另存为 剪切攻击
无法提 取
无法提 取
无法提 取
无法提 取
无法提 取
序
号 实验算法
混沌与细胞自
1
动机
混沌与细胞自
2
动机
混沌与细胞自
3
动机
混沌与细胞自
4
动机
混沌与细胞自
5
动机
混沌与细胞自
6动机混沌与细源自自7动机混沌与细胞自
8
动机
混沌与细胞自
9
动机
混沌与细胞自
10
动机
混沌与细胞自
11
动机
攻击类型 1/16剪切 1/8剪切 随机剪切 随机剪切 随机剪切 随机剪切
在数字水印系统中,两个期待未来能够完善的问题: 第一个问题就是其他类型图像的水印嵌入问题。可以将真彩图片转化为RGB图
片再转化为系统中所示范的灰度图像,但由于时间问题,就没有能够实现这项功能。 第二个问题是没有能够简化系统的操作,使用户使用起来比较繁琐。
数字水印系统
重庆邮电大学本科生论文答辩
携手共进,齐创精品工程
Thank You
世界触手可及
13
数字水印系统
基于混沌与细胞自动 机算法的数字水印嵌 入功能
1
四、系统实现
输入Logistic产生的随 机序列矩阵Rand[i][j]
将Rand矩阵转化为二值矩阵: Rand[i][j]>0.5时取1否则取0
将Rand矩阵扩大一圈为0的
边界生成temp矩阵
3
m=0,i=0,j=0
m<do_num
2 N
数字水印系统
二、关键技术及理论基础
数字水印概念
数字水印特征
数字水印(digital watermark) 技术,是指在数字化的数据内 容中嵌入视觉不可感知的数字 记号。被嵌入的记号通常是不 可见或不可察的,但是通过一 些特定的计算操作可以被检测 或者提取
①透明性(invisibility) ②不可检测性(undetectability) ③鲁棒性(robustness) ④安全性(security)