彩色图像数字水印嵌入和提取模型研究
matlab dwt方法水印嵌入与提取
一、水印技术概述水印技术是指在数字媒体中嵌入一些特定信息,以保护数字内容的版权和完整性。
水印技术可以分为可见水印和不可见水印,其中不可见水印更适用于数字图像和音频等领域。
本文主要介绍基于Matlab的离散小波变换(DWT)方法在数字图像中的水印嵌入与提取。
二、离散小波变换(DWT)简介离散小波变换是一种多尺度分析的方法,它可以将信号分解成不同频率成分的低频部分和高频部分。
在数字图像处理中,DWT可以对图像进行多尺度分析,将图像分解为不同尺度的子图像,使得图像的局部特征得以突出。
三、水印嵌入的步骤在Matlab中使用DWT方法进行水印嵌入的具体步骤如下:1. 读取原始图像和水印图像。
2. 对原始图像进行DWT分解,得到低频部分LL和高频部分LH、HL、HH。
3. 对水印图像进行预处理,如调整大小和灰度处理。
4. 对水印图像进行DWT分解,得到低频部分LL_w和高频部分LH_w、HL_w、HH_w。
5. 将水印信息嵌入到原始图像的DWT高频部分,可以选择直接替换部分高频系数或加减小幅度的高频系数。
6. 对修改后的DWT系数进行逆变换,得到含有水印信息的新图像。
四、水印提取的步骤在Matlab中使用DWT方法进行水印提取的具体步骤如下:1. 读取含水印的图像。
2. 对含水印图像进行DWT分解,得到低频部分LL'和高频部分LH'、HL'、HH'。
3. 对提取水印的图像进行DWT分解,得到低频部分LL_w'和高频部分LH_w'、HL_w'、HH_w'。
4. 根据嵌入水印时的处理方式,从高频部分中提取含水印信息。
5. 对提取的水印信息进行后处理,如灰度处理和大小调整。
五、实验与结果分析本文以一张数字图像为例,使用Matlab中的DWT方法进行水印嵌入和提取实验。
实验结果显示,DWT方法在水印嵌入和提取方面具有较好的鲁棒性和隐蔽性,对一定程度的噪声和攻击具有一定的抵抗能力。
基于深度学习的数字图像水印技术研究
基于深度学习的数字图像水印技术研究一、引言数字图像水印技术是一种在数字图像中嵌入特定信息的方法,旨在保护图像的版权和完整性。
传统的数字水印技术存在容易被攻击的问题,而基于深度学习的数字图像水印技术则通过利用深度神经网络的强大表征能力来提高水印的安全性和鲁棒性。
本文将探讨基于深度学习的数字图像水印技术的研究进展。
二、深度学习概述深度学习是一种机器学习的分支,通过构建多层神经网络模型来建模和学习数据的复杂特征。
它的优势在于可以自动学习特征表示,并在大规模数据集上进行训练,具有较高的准确性和鲁棒性。
三、基于深度学习的数字图像水印技术基于深度学习的数字图像水印技术可以分为两个主要方向:水印嵌入和水印检测。
1. 水印嵌入水印嵌入是将水印信息嵌入到原始图像中的过程。
传统的方法通常是将水印信息转换为频域或空域,然后使用离散傅里叶变换或小波变换等技术将其嵌入到图像中。
而基于深度学习的方法则通过训练深度神经网络来学习图像的特征表示和水印的嵌入方式。
其中,卷积神经网络(CNN)是最常用的深度学习模型之一,可以提取图像的局部特征,使水印能够更好地嵌入到图像中。
2. 水印检测水印检测是从带水印的图像中提取出水印信息的过程。
传统的方法通常通过对嵌入水印的图像进行解水印操作,并通过相关的算法进行检测。
而基于深度学习的方法则通过训练深度神经网络来从复杂的图像中提取和识别水印信息。
深度学习模型能够学习到更丰富的图像特征表示,提高了水印的识别准确性和鲁棒性。
四、基于深度学习的数字图像水印技术的挑战和解决方案基于深度学习的数字图像水印技术在应用中面临一些挑战,例如水印容易被攻击、水印抵抗图像处理操作能力差等。
针对这些挑战,研究者提出了一些解决方案。
1. 对抗攻击对抗攻击是指攻击者通过对带水印的图像进行修改或篡改,以模糊或完全去除水印信息。
为了提高水印的鲁棒性,研究者提出了基于生成对抗网络(GAN)的方法。
GAN模型能够学习生成逼真的对抗样本,从而使水印更难以被攻击者检测和破坏。
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。
数字水印技术的嵌入和提取算法分析
数字水印技术的嵌入和提取算法分析数字水印技术是一种在数字媒体中隐藏和提取信息的技术,被广泛应用于保护版权、数据完整性验证、源追踪等领域。
数字水印通过在媒体中嵌入一些看不见或难以察觉的信息来实现,同时保持媒体的视觉和听觉效果。
本文将对数字水印技术的嵌入和提取算法进行分析。
首先,数字水印的嵌入算法。
数字水印嵌入算法通常分为空域嵌入和频域嵌入两种类型。
空域嵌入是将水印信息嵌入到媒体像素的数值中。
最常见的空域嵌入算法是改变像素的最低有效位(Least Significant Bit, LSB)来存储水印信息。
嵌入过程首先将水印信息转化为二进制编码,然后将二进制编码嵌入到像素的最低有效位中。
由于人眼对最低有效位的变化难以察觉,因此嵌入的水印信息不会影响媒体原有的视觉效果。
此外,还有一些基于像素的差值、像素重新排列等技术,可以提高空域嵌入算法的鲁棒性和安全性。
频域嵌入是将水印信息嵌入到媒体的频域表示中。
频域嵌入算法通常使用变换方法,如离散余弦变换(Discrete Cosine Transform, DCT)和小波变换(Wavelet Transform)。
这些变换能将媒体信号分解成频域的系数,然后在一些特定的系数上嵌入水印信息。
常见的频域嵌入算法有基于DCT的嵌入算法和基于小波变换的嵌入算法。
这些算法能够在不引起明显视听质量下降的情况下嵌入大量的水印信息,提高了鲁棒性和隐藏能力。
其次,数字水印的提取算法。
数字水印提取算法是将嵌入在媒体中的水印信息从中提取出来的过程。
对于空域嵌入算法,提取算法是将被修改的像素进行读取和解码,以获得嵌入的二进制编码信息。
然后,解码的二进制信息转化为水印信息。
对于基于像素差值的嵌入算法,提取算法是提取出像素之间的差值,并根据差值来确定是否存在水印信息。
解码差值可以获得嵌入的水印信息。
对于频域嵌入算法,提取算法是将嵌入的频域系数进行逆变换,得到嵌入水印后的媒体。
然后,通过对比媒体的原始和解码后的水印信息,可以确定是否成功提取出水印。
视频编码技术中的水印嵌入与提取方法(四)
视频编码技术中的水印嵌入与提取方法近年来,随着互联网和数字技术的迅猛发展,视频内容的传播与分享已成为一种主要的媒介形式。
然而,这也导致了一系列的盗版和侵权问题。
为了保护原创内容的权益,水印技术被引入到视频编码技术中。
本文将就视频编码技术中的水印嵌入与提取方法进行探讨。
1. 水印嵌入方法水印嵌入是指在视频信号中加入水印信息,以证明该视频的版权归属或防篡改。
常见的嵌入方法包括盲水印和非盲水印。
盲水印是指在不需要原视频信号的情况下,只利用视频解码后的编码数据进行水印嵌入。
在编码标准中,可以通过调整宏块(DCT系数)的LSB(最低有效位)来嵌入水印信息。
这样的优势在于可以适应解码器改进而不需要重新编码。
非盲水印则需要使用原始的视频信号进行水印嵌入。
一种常见的方法是在时频域对视频信号进行转换,然后通过在特定的频率范围内加入水印信号实现嵌入。
例如,在小波域进行离散小波变换(DWT)并修改系数实现水印嵌入。
2. 水印提取方法水印提取即是从带有水印的视频信号中提取出水印信息。
一般而言,水印提取需要用到原始的视频信号,或者至少需要解码一部分视频信息。
在非盲水印的情况下,提取水印需要将视频信号转换为特定的时频域,并从中提取出被嵌入的水印信息。
这一过程需要与嵌入过程中相匹配的提取方法和密钥。
在盲水印方面,水印的提取不需要原视频信号的参与,只需要解码后的编码数据即可。
利用类似的处理方式,可以提取出其中嵌入的水印。
由于盲水印提取过程中不涉及到视频信号的重新编码,因此可以更好地适应解码器的不断改进。
3. 水印嵌入与提取性能的评估为了评估水印嵌入与提取技术的性能,需要考虑以下几个方面:- 隐蔽性:嵌入的水印信息应当尽可能不被感知到,以避免对用户观感的影响。
- 容错性:水印应该能够在传输或存储中的部分损失的情况下,仍然可以被有效地提取出来。
- 容量:水印嵌入所占用的比特数应当尽可能小,以保留更多的码率和视频质量。
- 鲁棒性:水印应该能够在经过压缩、剪切、旋转等各种操作后仍然保持可提取性。
数字水印技术:原理、算法与应用研究
数字水印技术:原理、算法与应用研究第一章引言1.1 研究背景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,它可以用于版权保护、内容认证、数据追踪等方面。
随着数字媒体的广泛应用,数字水印技术也得到了越来越多的关注和研究。
1.2 研究目的本文旨在介绍数字水印技术的原理、算法和应用研究,帮助读者了解数字水印技术的基本概念和工作原理,并探讨数字水印技术在各个领域中的应用。
第二章数字水印技术的原理2.1 数字水印的定义数字水印是指将特定信息嵌入到数字媒体中,并且这种嵌入是不可察觉的。
数字水印可以分为可见水印和不可见水印两种类型。
2.2 数字水印的分类根据嵌入的信息类型,数字水印可以分为同步水印和异步水印。
同步水印是将特定信息嵌入到数字媒体的某个特定位置,而异步水印是通过算法将特定信息嵌入到数字媒体中。
2.3 数字水印的嵌入与提取过程数字水印的嵌入过程包括特定信息的选择、特定信息的嵌入和嵌入位置的选择等步骤。
数字水印的提取过程包括水印的检测和水印的提取两个步骤。
第三章数字水印技术的算法3.1 空域水印算法空域水印算法是将数字水印直接嵌入到像素值中的算法。
常用的空域水印算法有LSB算法、块迭代算法等。
3.2 变换域水印算法变换域水印算法是在数字媒体的变换域中嵌入水印的算法。
常用的变换域水印算法有DCT算法、小波变换算法等。
3.3 混合域水印算法混合域水印算法是将空域水印和变换域水印结合起来的算法。
常用的混合域水印算法有伪随机数算法、混合素数算法等。
第四章数字水印技术的应用研究4.1 版权保护数字水印技术可以用于版权保护,可以嵌入版权信息到数字媒体中,以防止盗版和非法传播。
4.2 内容认证数字水印技术可以用于内容认证,可以验证数字媒体的完整性和真实性,以防止内容被篡改和伪造。
4.3 数据追踪数字水印技术可以用于数据追踪,可以追踪数字媒体的传播路径和使用情况,以提供数据分析和监控。
第五章数字水印技术的挑战与展望5.1 水印容量和可靠性数字水印技术在提高水印容量的同时,也需要保证水印的可靠性,即水印在传输过程中不受损失和篡改。
彩色图像数字水印嵌入和提取模型研究——基于DWT和DCT
献 [] 1 中的 D T子 采 样 盲 水 印提 取 机 制 , 研 究 DWT 和 C 并
如 果 w {一0且 D ( > D ( , 交 换 Z m] i j n im) jm) 则 E 中 和 。
D T 的特 点 之 后 , 两 者 结 合 , 决 了 D T 低 频 系 数 相 关 C 将 解 W
等 的攻 击 下 , 模 型 具 有 较 好 的 健 壮 性 和 不 可 见 性 。 尤 其 该 PG 这 因 ( ) 照 调 整 过 的 系 数 集 的值 计 算 Va l + l 和 在 抵 抗 J E 压 缩 方 面 , 是 一 个 非 常 值 得 关 注 的 特 性 , 9按 = I l D D
意 攻 击 方 式 , 个 算 法 能 否 对 有 损 压 缩 攻 击 有 很 好 的 表 现 一
第 m 个 水 印 bt , 是 可 调 整 的 强 度 系 数 。 i值 a
在 很 大 程 度 上 决 定 了该 模 型 的应 用 前 景 。
至 此 , 得 到 了 修 改 过 的 四 个 DC 系 数 集 合 D1 , 3 结 论 就 T 1
在 网络 技 术 快 速 发 展 的今 天 , 字 信 息 的 版 权 保 护 问 数
题 , 别 是 彩 色 图 像 版 权 保 护 问 题 是 摆 在 眼 前 , 切 需 要 解 特 迫
决 的 问 题 , 数 字 水 印 技 术 是 解 决 这 类 问 题 的 最 有 效 和 最 嵌 入 通 道 。 而
这 里 D ( 是 指 D 中选 出 的 水 印 嵌 入 系 数 集 合 中 的第 性 强 的 问题 , 且 加 入 了 色 彩 通 道 选 择 , 该 水 印 模 型 应 用 im) i 并 将 m 位 的 值 。 同样 道 理 D ( 是 指 D 中 选 出 的 水 印 嵌 入 系 于 彩 色 图 像 领 域 实 验 结 果 表 明 , 有 损 压 缩 、 声 、 波 i m) i 在 噪 滤 数集合 中的第 m位 的值 。
基于小波变换并与HVS相结合的彩色图像数字水印技术研究
20 Si eh E gg 0 8 c.T c. nn .
基于小波变换并 与 H S相结合 的彩色 图像 V 数 字 水 印技 术 研 究
李 玺 王嘉祯 陈立云 刘 森 王 峰
( 军械工程学 院 , 石家庄 00 0 中国电子科技集 团第五十 四所 , 50 3; 石家庄 0 0 8 ) 5 0 1
能力 。
根据以上分析 , 我们 可 以看 出, 于彩色 图像 对 数字水印的嵌入我们可以结合 H S的光谱特征 , V 对
R、 B三基 色采 取不 同 的嵌入 方 式 , G、 以期 达 到更 好
() W 3 D T的多分辨率特性 , 可以较好 的与 H S V
特性 相 匹配 。
的嵌入效果。
本文所 采 用 的水 印嵌 入方 法流程 如 图 3所示 。
而生 。
eli g ,I 设 定 了 三 个 设 想 的颜 色 R( ) G c r e CE) aa 红 、
( )B 蓝) 绿 、 ( 的曲线 图 , 图 1所示 。 如
简单地 讲 , 字 水 印技 术 就 是 将 隐 秘 信 息 ( 数 水
印) 隐藏到 数 字 产 品 中 , 时满 足 不 可 见性 和 鲁 棒 同
维普资讯
第 8卷
第 2期
20 08年 1 月
科
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技
术
与
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S in e T c n l g n g n ei g ce c e h o o y a d En i e rn
基于DSP的嵌入式数字水印系统研究与设计
针 对彩色 图像进行抗 几何攻击水印算法研究 , 利用奇异值的稳定性 , 结合小波 变换理论 , 给出 _一种 基于 DWT S 『 - VD的抗 几
何攻击的彩色图像水 印算法 。该算法将水 印信息嵌入在载体图像 CEI*a*b*颜色模型 的亮度 空间中 , I 并对载体 图像 进行打印机输 出和
各种攻击处理 ; 然后 , 用 TMS 2 D 6 2 件 平 台实 时 采 集 含 水 印 图像 , 行水 印 的 检 测 与 提 取 ; 后 利 用 Malb对 采 集 的 载 体 图 像 和 利 30 M 4 硬 进 最 t a 提 取 的 水 印 图像 进行 性 能 评 估 。各 种 实验 结 果 表 明 , 于 D P实 现 的本 水 印 算 法 对 抵抗 打 印扫 描 过 程 中 的几 何 攻 击 具 有很 好 的鲁 棒 性 。 基 S 关键词 数 字水 印 ;D P S ;嵌 入 式 系统 ;C E *b*颜 色 空 间 ;S I I*a VD分 解
M alb Ex ei e a eu t ho tat h swa ema kn lo ih h se c le tr bu t est eit o ti ta k ,whih raie n t . a p r ntl s lss w h ,ti tr r ig ag rtm a x eln o sn s or ss merca tc s m r ge c e l di z
( olg f n omain S in ea dEn ie r g h n o g Unv ri f ce c n c n lg ,Qig a 2 6 9 ) C l eo f r t ce c n gn ei ,S a d n ie s yo i ea d Te h oo y e I o n t S n n d o 6 5 0
数字图像水印技术的研究与应用
数字图像水印技术的研究与应用摘要:随着数字图像的广泛应用和网络的普及,图像的权益保护问题日益突出。
数字图像水印技术因其不可见性和不易伪造的特点,成为图像信息安全领域的重要技术之一。
本文将介绍数字图像水印技术的研究现状,以及其在版权保护、身份认证和内容鉴别等方面的应用。
一、引言随着互联网的发展,数字图像的传播和复制变得极为容易。
数字图像作为一种重要的信息载体,其版权保护问题越来越受到重视。
数字图像水印技术应运而生,它能够保护数字图像的版权,防止盗版和未授权复制。
数字图像水印技术也被广泛应用于身份认证、内容鉴别等领域。
二、数字图像水印技术的研究现状数字图像水印技术是指将一段特殊的信息嵌入到数字图像中,嵌入后的数字图像外观上几乎无法察觉到水印的存在。
数字图像水印技术主要包括可见水印和不可见水印两种类型。
可见水印是指在数字图像的明显位置插入一段可见的信息,用于标识图像的版权信息和归属等。
可见水印一般采用文字、图形和标识等形式,以增加图像的可信度和直观性。
可见水印技术研究的重点在于如何在不损坏图像质量的前提下,准确嵌入水印信息,并保证水印信息的可见性。
不可见水印是指将一段特殊的信息嵌入到数字图像中,但肉眼基本不可察觉到水印的存在。
不可见水印的主要应用场景是版权保护和身份认证。
不可见水印技术的研究重点在于保证水印的不可见性和抗攻击性。
目前常见的不可见水印技术有频域水印技术、空域水印技术和混沌水印技术等。
三、数字图像水印技术的应用3.1 版权保护数字图像水印技术在版权保护方面的应用是最为广泛和重要的。
通过将版权信息嵌入到数字图像中,可以有效地保护原始图像的版权,防止未授权的复制和盗版。
数字图像水印技术在版权保护方面的应用主要包括图像的数字签名、图像的溯源和盗版的追踪等。
3.2 身份认证数字图像水印技术在身份认证方面也有着重要的应用。
在一些需要对身份进行认证的场合,如电子身份证、医疗影像鉴定等,通过嵌入隐藏水印的方式可以进行身份的确认和验证。
数字图像水印技术研究及应用分析
数字图像水印技术研究及应用分析数字图像水印技术是一种将信息嵌入到数字图像中的技术,以保证信息的安全性和可追溯性。
这种技术已经广泛应用于安全印刷、电子版权保护、图像鉴别等领域。
本文将对数字图像水印技术的应用进行分析,并探讨其未来发展趋势。
数字图像水印技术的原理数字图像水印技术本质上是一种信息隐藏技术,其原理是将信息嵌入到连续信号中,使得原始图像的外观没有变化,但是可以通过解码技术提取出嵌入的信息。
数字图像水印技术可以分为频域和空域两种。
频域数字水印技术是基于图像变换的,主要是通过变换方法把数字水印嵌入到图像频域的某些系数中,具有鲁棒性和不可见性。
空域数字水印技术是基于图像原始像素的,主要是通过调整图像像素的灰度值来嵌入数字水印,具有简单易实现、不需要图像变换等特点。
数字图像水印技术的应用数字图像水印技术的应用主要包括信息安全、版权保护和鉴别。
在信息安全领域,数字图像水印技术可以用于防止信息泄漏和篡改,比如将重要的财务报表、商业机密等信息加密嵌入到数字图像中,保证信息被泄密或者篡改后还能被追踪和确定主体责任。
在版权保护方面,数字图像水印技术可以帮助版权人对自己的作品进行有效的防抄袭和监控。
同时,可以通过数字水印的加密技术,对作品实现有效管理和检索。
在鉴别方面,数字图像水印技术可以用于防伪溯源和图像识别,比如防伪标签、二维码、身份证等。
数字图像水印技术未来发展趋势随着移动支付、智能设备的普及和网络安全技术的不断提高,数字图像水印技术的未来发展具有广阔的前景。
未来数字图像水印技术的应用将会更加广泛和丰富。
比如,在智能化商业领域,数字图像水印技术可以实现无人便利店的识别与支付;在智能文创领域,数字图像水印技术可以嵌入智能互动信息,实现文创产品的智能互动展示和销售。
未来数字图像水印技术的研究应该更注重技术的可解释性和智能化发展,实现数字鉴别的自主性和可扩展性。
同时,应该也重视数字水印的技术标准和规范的建立,引导数字水印技术的良性发展。
数字图像水印技术
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频域的图像水印技术
下面介绍一下具体水印嵌入过程。 图像和水印信息图像进行颜色模型转换,从RGB颜
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空域图像水印技术
经典的LSB算法就是将水印信息放置在原始图像 中对于人类视觉最不敏感的地方,在空域中,通常选 择改变原始图像中像素的最低位来实现水印的嵌入和 提取。下面用一个具体的算法来说明。
嵌入过程:将水印信号经过颜色模型转换后 再转化为二进制数据码流;原始图像同样经过颜色模 型转换后,将其每个字节的高7位依次异或;最后再用 原始图像像素字节位异或结果与二进制数码流异或后 写入其最低位。如下图所示为基于LSB算法的水印嵌入 过程。
首先来看水印的嵌入过程,所谓水印嵌 入过程就是将水印信息隐藏到宿主数据中, 从图像处理的角度看,嵌入水印可以视为在 强背景(原始图像)下叠加一个弱信号(水 印信号),
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数字水印技术的基本原理
由于人的视觉系统分辨率受到一定的限制 ,只要叠加信号的幅度低于对比度门限,就 无法感觉到信号的存在,对比度门限受视觉 系统的空间、时间和频率特性的影响。因此 ,通过对原始图像作一定的调整,有可能在 不改变视觉效果的情况下嵌入一些信息。另 一方面,从数字通信的角度来看,水印嵌入 过程可理解为在一个宽带信道(原始图像) 上用扩频通信技术传输一个宽带信号(水印 信号),尽管水印信号具有一定能量,但分 布到信道中任一频率上的能量是难以检测的 ,
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数字图像水印的提取和鲁棒性分析
数字图像水印的提取和鲁棒性分析随着数字技术的不断进步,数字图像的使用越来越广泛。
同时,随着数字图像的盗用问题日益严重,数字图像水印技术也得到了相应的发展。
数字图像水印技术可以将一些信息嵌入到数字图像的像素中,使得这些信息在图像被修改或篡改时能够被保留下来。
但是,数字图像水印技术也面临着水印提取和鲁棒性的问题。
本文将从数字图像水印的提取和鲁棒性两个方面探讨数字图像水印技术的研究。
一、数字图像水印的提取数字图像水印的提取是将嵌入到数字图像中的水印信息从图像中提取出来的过程。
数字图像水印的提取可以分为两种方法:密码学方法和通信学方法。
密码学方法是将水印嵌入到数字图像中的过程采用的加密算法进行加密,提取时需要密钥才能成功提取。
通信学方法则是将水印嵌入到数字图像中的过程采用的差错控制编码,在提取时可以进行误差矫正来提取出水印信息。
两种方法各有优缺点,需要根据具体情况选择。
数字图像水印的提取存在着一些问题,比如嵌入到数字图像中的水印信息被恶意篡改或者丢失等问题。
因此,数字图像水印的鲁棒性成为了研究的重点。
二、数字图像水印的鲁棒性分析数字图像水印的鲁棒性是指水印嵌入到数字图像中后能够在图像的修改或加噪声的情况下仍然能够提取出水印信息的能力。
数字图像水印的鲁棒性分析是研究数字图像水印是否能够抵抗各种攻击的能力。
数字图像水印的鲁棒性分析可以从以下三个角度出发:1. 算法鲁棒性算法鲁棒性指数字图像水印算法能否抵抗各种攻击并提取出水印信息的能力。
算法鲁棒性是数字图像水印技术研究的基础,保证了数字图像水印技术的稳定性和安全性。
2. 嵌入鲁棒性嵌入鲁棒性指数字图像水印能否在嵌入到数字图像的过程中抵抗各种攻击并保持水印信息的能力。
在数字图像水印嵌入的过程中,水印信息可能会受到各种噪声的干扰,如果不能抵抗这些攻击,就会影响到数字图像水印技术的使用效果。
3. 提取鲁棒性提取鲁棒性指数字图像水印能否在提取水印信息的过程中抵抗各种攻击和噪声的干扰。
数字图像水印算法和研究.
数字图像水印算法和研究数字图像水印算法和研究摘要随着计算机通信技术的迅速发展,多媒体存储和传输技术的进步使存储和传输数字化信息成为可能,然而,这也使盗版者能以低廉的成本复制及传播未经授权的数字产品内容。
密码学的加解密技术是保护数字产品的一种方法,它能够保护数字产品安全传输,并可作为存取控制和征收费用的手段,但它不能保证数字产品解密后的盗版问题,因此,1995年,人们提出了信息伪装技术,其中,数字水印就是近年来比较热门的数字产权保护技术。
数字水印技术属于信息安全的范畴,是信息隐藏的一个分支。
数字图像水印算法是数字水印技术研究的一个方面,具有极大的理论研究价值和应用前景,是目前学术研究的一个热点。
该文论述了数字水印的提出及研究现状;水印的基本原理和算法;最后给分析了展望关键词数字水印算法Digital Image Watermarking Algorithm and researchAbstractWith the rapid development of communication technology, multimedia storage and transmission technology to enable storage and transmission of digital information possible, however, that the pirates can make low cost of unauthorized copying and dissemination of the contents of digital products. Cryptography is the encryption and decryption technology to protect digital products in a way that it can protect the secure transmission of digital products, and Access control and as a means of charging, but it can not guarantee that the post-decryption digital piracy problem, therefore, 1995 years, the information raised camouflage technology, includingdigital watermarking is relatively popular in recent years the numberof property rights protection.Digital watermarking technology is the scope of information security is a branch of information hiding. Digital image watermarking algorithm is a study of digital watermarking technology, one Aspect of the theory of great research value and application prospect, is a hot academic research. The article discusses the proposed digital watermarking and examine the status quo; the basic principle of watermarking and algorithm; the final analysis of the outlook..Keywords Digital WatermarkingAlgorithm目录摘要 IAbstract II第1章绪论 11.1 背景 11.2 研究现状 1第2章基本原理和算法 32.1 水印技术 32.2 水印算法分类 42.2.1 空间域水印 42.2.2 变换域算法 42.2.3 压缩域算法 52.2.4 NEC算法 62.2.5 生理模型算法 6第3章水印的分类和攻击 73.1 水印的分类 73.2 水印的攻击 8第4章小波变换的灰度水印嵌入算法 104.1 水印的嵌入算法 104.2 对灰度水印图像进行二值序列化 104.3 水印嵌入的步骤 114.3.1 水印嵌入系数的产生 114.3.2 邻域平均值的获得方法 114.3.3 水印嵌入的具体步骤 114.4 水印的提取及分析 124.4.1 水印数据的提取 124.4.2 嵌入水印后图像与原图像的灰度值对比 13 4.5 抗攻击性的测试 134.5.1 剪切攻击 134.5.2 图像灰度值调整攻击 144.5.3 JEPG压缩攻击 14第5章水印的主要应用领域 15第6章结论 16致谢 17参考文献 18第1章绪论1.1 背景近年来,数字化技术和Internet的飞速发展,在最大限度地拓宽权利人利益范围的同时,也带来了版权保护的危机。
彩色图像数字水印嵌入和提取模型研究
彩色图像数字水印嵌入和提取模型研究(信阳师范学院计算机与信息技术学院,河南信阳464000)将DCT和DWT相结合,提出了基于DWT和DCT的彩色图像版权保护数字水印模型。
该模型根据离散小波变换中低频子图的人类视觉特性,用自适应方法选择色彩通道,用Logistic混沌加密方法预处理数字水印的图像,在离散小波变换的低频域进行离散余弦变换的去相关性,且用子采样技术调整对应子图间系数的大小相对性,实现数字水印的盲提取。
标签:Logistic混沌加密;水印嵌入;盲提取在网络技术快速发展的今天,数字信息的版权保护问题,特别是彩色图像版权保护问题是摆在眼前,迫切需要解决的问题,而数字水印技术是解决这类问题的最有效和最具有潜力的技术之一。
数字水印技术主要分为嵌入和提取两部分,后者也是水印技术的一个极其重要的组成部分,因为数字水印技术的关键之处就在于能否正确有效地提取出嵌入到图像中的水印信息,这在证明数字图像的合法所有权方面起着非常重要的作用。
近年来,由于需要原始图像的非盲水印提取技术在实际应用中具有很多困难,并且一些学者认为在水印提取中不使用原始图像是解决版权问题的前提,因此,无需原始图像的盲提取技术己成为数字水印研究中的焦点之一,具有更加广阔的应用前景。
现在的水印算法主要集中在变换域算法上,最常见的就是基于DCT 的水印算法或者基于DWT的水印算法,而它们两个又分别是JPEG和JPEG-2000图像压缩标准的理论基础。
1 水印嵌入文献[1]是DCT域的子采样盲水印算法,本文将该文献算法的系数选择加以改进,并加入色彩选择自适应机制,然后应用于离散小波低频域,解决离散小波低频域嵌入水印不可见性差的特点,提出了基于DWT和DCT的彩色图像数字水印嵌入和提取模型。
定义原始图像尺寸为M*N的RGB彩色图像,记为X;水印图像尺寸为K*K 有意义的二值图像(含版权相关信息),记为W。
基于DWT和DCT的彩色图像版权保护数字水印模型表示为:YEmbed(X,W,Key)。
基于光学原理的数字图像水印技术及其应用
基于光学原理的数字图像水印技术及其应用数字图像水印技术是一种在数字图像中嵌入可见或不可见信息的技术。
基于光学原理的数字图像水印技术是利用光学特性来实现水印的嵌入和提取。
光学原理的数字图像水印技术可以分为可见水印和不可见水印两种。
可见水印是指将信息以明显可见的形式嵌入到图像中,不会影响图像的视觉效果。
不可见水印则是将信息以隐蔽的方式嵌入到图像中,难以被察觉。
一种常见的可见水印技术是基于图像透明度的水印技术。
该技术主要通过对图像的透明度进行调整来嵌入水印信息。
具体操作流程为:首先选择一个透明度值,然后根据这个值将水印信息嵌入到图像中。
在提取水印时,只需要将图像的透明度进行复原即可得到嵌入的水印信息。
不可见水印技术则有多种实现方式。
其中一种常见的技术是基于频域的水印嵌入和提取。
该技术是通过对图像进行傅里叶变换,将水印信息嵌入到图像的频域中。
提取水印信息时,只需要对图像进行反傅里叶变换,即可得到嵌入的水印信息。
该方法具有良好的鲁棒性,即使在应用图像处理算法后,仍然能够提取到准确的水印信息。
基于光学原理的数字图像水印技术有着广泛的应用。
其中一种主要的应用是版权保护。
通过在数字图像中嵌入水印信息,可以有效防止盗版和非法传播。
在数字媒体的传输和分享过程中,水印作为一种可靠的信息凭证,能够帮助权利方追溯侵权行为。
另外,数字图像水印技术还可以应用于身份认证和防伪领域。
通过在证件、标签等物品上嵌入水印信息,可以实现一物一码的身份认证,防止伪造和篡改。
同时,数字图像水印技术还可以应用于文档鉴别、证据保全等领域,对于司法和安全领域也具有重要的意义。
除了以上的应用领域,数字图像水印技术还可以应用于广告投放、图像鉴权和图像检索等方面。
通过在广告图片中嵌入水印信息,可以实现广告主的可追溯性和付费效应。
在图像鉴权和图像检索方面,水印信息可以作为图像的特征,用于图像匹配和相似度计算。
总而言之,基于光学原理的数字图像水印技术是一种有效的信息隐藏和保护技术,具有广泛的应用前景。
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。
SVM彩色图像水印算法的优化改进
( 1 )由图像 版权所有者 提供的两个 密钥 下 的参考 水印和嵌入水 印位 置信息 R= r ,r 2 ,
r … . ;P ( i ,j ) ,t =l , 2 , 3 …. . T , T为 嵌 入 水 印 的 长 度值 。 ( 2 )对 待 嵌 入 参 考 水 印 的 每 一 个 嵌 入 位
为:
w 、 = ( I ) ( i ,j j = i ( i ,j ,当 wt 、 0时,
wt = l ;当 W < 0时 ,wt = 0 。
3 小 结
本文对 S VM 彩色 图像 水印算法 的优化 改
进 进 行 了 分 析 和 学 习 , 通过 水 印 嵌入 和提 取 算
进行研究分析 。
为S VM 训练 的特征 向量 ,然 后进行标识水 印
信 息 的 得 到 和 提 取 。 具 体步 骤 如下 :
本 文对 S V l V l 彩色 图像水 印算法 的改进优 化进行分析 ,通 过水 印嵌入 法和水印提取法两 种进行研 究分析 。水 印信息分为两种不同的作
水 印的 提 取 公 式 :
彩 色 图像 的红 色、绿 色 以及蓝 色 的信息 。将 图像 上 某 一 素 点 的 位 置 设 置 为 P ( i ,{ ), i = l , 2 , 3 …一 M,j : 1 , 2 , 3 …. . N。 则彩 色 图像 的 标 志 水 印则是一 个为 mX n大小 的二值 图像 。将 S VM 彩色 图像水 印算法 的鲁棒 性增强 ,可 以 同时将水 印信息嵌入到 图像的三个通道中 。 S VM 彩色 图像 水 印嵌入 算法 的具体步 骤
网络技 术和 数 字化技 术 的发展 ,数字 信 息化产 品的出现,为人类的生活提供 了方便 , 但 是数字化的信息非常容易被别人窃取 ,其所 有权 没有得到很好的保护,为 了将数字化信 息 的所有权 问题进行解决 , 提 出了数字水 印技术 。 图像 是人们 获取信息的重要来源,在实际的 图 像信 息获 取中图像的水印效果不是很好,可 以 将水 印图像 的可 见性、 鲁棒性等性能进行提升 ,
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彩色图像数字水印嵌入和提取模型研究
(信阳师范学院计算机与信息技术学院,河南信阳464000)
将DCT和DWT相结合,提出了基于DWT和DCT的彩色图像版权保护数字水印模型。
该模型根据离散小波变换中低频子图的人类视觉特性,用自适应方法选择色彩通道,用Logistic混沌加密方法预处理数字水印的图像,在离散小波变换的低频域进行离散余弦变换的去相关性,且用子采样技术调整对应子图间系数的大小相对性,实现数字水印的盲提取。
标签:Logistic混沌加密;水印嵌入;盲提取
在网络技术快速发展的今天,数字信息的版权保护问题,特别是彩色图像版权保护问题是摆在眼前,迫切需要解决的问题,而数字水印技术是解决这类问题的最有效和最具有潜力的技术之一。
数字水印技术主要分为嵌入和提取两部分,后者也是水印技术的一个极其重要的组成部分,因为数字水印技术的关键之处就在于能否正确有效地提取出嵌入到图像中的水印信息,这在证明数字图像的合法所有权方面起着非常重要的作用。
近年来,由于需要原始图像的非盲水印提取技术在实际应用中具有很多困难,并且一些学者认为在水印提取中不使用原始图像是解决版权问题的前提,因此,无需原始图像的盲提取技术己成为数字水印研究中的焦点之一,具有更加广阔的应用前景。
现在的水印算法主要集中在变换域算法上,最常见的就是基于DCT 的水印算法或者基于DWT的水印算法,而它们两个又分别是JPEG和JPEG-2000图像压缩标准的理论基础。
1 水印嵌入
文献[1]是DCT域的子采样盲水印算法,本文将该文献算法的系数选择加以改进,并加入色彩选择自适应机制,然后应用于离散小波低频域,解决离散小波低频域嵌入水印不可见性差的特点,提出了基于DWT和DCT的彩色图像数字水印嵌入和提取模型。
定义原始图像尺寸为M*N的RGB彩色图像,记为X;水印图像尺寸为K*K 有意义的二值图像(含版权相关信息),记为W。
基于DWT和DCT的彩色图像版权保护数字水印模型表示为:
YEmbed(X,W,Key)。
其中,Y表示嵌入水印后重构图像;X表示原始彩色图像;W表示二值水印图像;Key为水印密钥。
水印嵌入算法描述如下:
(1)将二值水印图像W进行Logistic混沌加密,形成一维向量W1(表示调制后的水印信号),其中,水印长度为NWK*K。
(2)对彩色图像进行颜色分解,并计算各个颜色分量所占的比例,在蓝色和绿色分量中选择所占比例较大的作为嵌入通道。
三基色理论认为,红(Red)、绿(Green)、蓝(Blue)是自然界颜色体系中三个最基本的颜色,它们构成一个三维的RGB矢量空间,其他任何一种颜色都可由R,G,B这三种颜色值之和来确定,不同数量的R,G,B颜色混合在一起就得到不同的颜色。
根据色彩原理,彩色图像的亮度方程如下:
Y0.299R+0.587G+0.114B。
可见,人眼对蓝光的感觉能力最差。
因此可以将一幅彩色图像X分解成红绿蓝3个信道R,G,B,每个信道都是以灰度形式表现的,它表示出图像中像素点所包含的原色信息。
又因为彩色图像的颜色分量有很大的冗余性,比如绿色分量对JPEG压缩的抵抗性很强,如果在绿色分量嵌入水印会提高水印的鲁棒性;而另一方面,人眼对蓝色分量很不敏感,所以,如果将水印嵌入到蓝色分量中会提高水印的不可见性,为了平衡这两点,我们可以根据具体一幅图片的颜色比例自适应的选择所占比例较高的颜色分量作为水印嵌入通道,优化水印系统。
(3)对取出的颜色分量进行L级小波分解,把最高分解层的低频子图LLn 作为水印嵌入的区域。