毕业设计----VC实现数字水印的加入与提取设计
二值数字水印的嵌入和提取
0引言随着Internet的普及,图像在数字媒体或互联网上散布时,可被无误差的重复复制,图像所有者的权利有可能受到侵害,信息的安全保护问题日益突出。
有效地防止数据的非法复制的方法之一就是把水印的信息插入到潜在的易受攻击的图像中,水印不能从图像本身分离出来。
数字水印的概念还可以扩展到电视图像和声音等领域,数字水印技术作为版权保护的重要手段而得到了广泛的研究和应用。
数字水印(Digital Watermarking)技术是将一些标识信息(即数字水印)直接嵌入数字载体(包括多媒体、文档、软件等)当中,但不影响原载体的使用价值,也不容易被人的知觉系统(如视觉或听觉系统)觉察或注意到。
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。
数字水印是信息隐藏技术的一个重要研究方向。
简单的可见水印处理在空间域执行。
不可见水印是裸眼看不见的,需要使用一个合适的解码算法进行恢复。
水印处理的目的是在图像上添加数据信息,水印本身可以是可见的或不可见的。
本文介绍的数字图像水印处理,是把二值数据插入到一副图像中以对图像构成保护。
由于MATLAB m语言是一种非常简单高效、功能极强的编程语言,许多复杂的问题在MATLAB中很容易实现。
本文基于频域的DCT(离散余弦变换)数字水印算法过程,详细介绍用MATLAB实现数字水印的嵌入和提取的方法。
1数字水印技术从信号处理的角度看,在载体图像中嵌入数字水印可以视为在强背景(即原始图像)下叠加一个视觉上看不到的弱信号(水印),由于人的视觉系统(Human Visual System,HVS)分辨率受到一定的限制,只要叠加信号的幅度低于HVS的对比度门限,HVS就无法感觉到信号的存在,因此,通过对载体对象作一定的调整,就有可能在不引起人感知的情况下嵌入一些信息。
1.1数字水印嵌入的原理图1中的编码器把水印w i嵌入到图像f i中,产生加过水印的图像f w。
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。
数字音频水印算法的设计与实现
数字音频水印算法的设计与实现随着数字音频的广泛应用，保护音频版权和验证音频的完整性变得越来越重要。
数字音频水印技术应运而生，它允许在音频中嵌入不可感知的标识信息，以实现版权保护和完整性验证。
本文将介绍数字音频水印算法的设计与实现，并讨论其应用领域和未来发展趋势。
数字音频水印算法的设计过程包括两个关键步骤：嵌入和提取。
嵌入步骤将水印信息嵌入到音频信号中，而提取步骤则根据嵌入时的算法从音频信号中提取出水印信息。
下面将详细介绍这两个步骤的设计与实现。
1. 嵌入算法的设计与实现嵌入算法需要满足以下几个要求：水印应该不可感知，即不影响音频的听觉质量；水印应该具有一定的鲁棒性，即在一定程度的信号处理和攻击下仍能被提取出来；水印应该具有一定的容量，即能够嵌入足够多的信息。
一种常用的数字音频水印算法是基于频谱的嵌入方法。
基于频谱的嵌入方法通过在音频频谱中的特定频率范围内嵌入水印信息。
它的基本思想是利用人耳对音频频谱细节的不敏感性，将水印嵌入到相对较高频率范围内，从而实现不可感知性。
具体实现时，可以将音频信号通过傅里叶变换转换到频域，然后在特定频率范围内对频谱值进行适当的微调，以嵌入水印信息。
嵌入算法的实现需要考虑到音频信号的特性和应用要求。
例如，在低比特率音频编码中，嵌入算法需要对频域系数进行合理的分配，以确保嵌入的水印在压缩后仍然可提取。
此外，为了保证鲁棒性，嵌入算法还需要考虑到一些常见的信号处理攻击，如噪声添加、数据压缩和滤波等。
2. 提取算法的设计与实现提取算法是从带水印的音频信号中恢复出水印信息的过程。
提取算法的设计要求尽可能地准确和可靠地恢复水印信息，并尽量减少虚警和漏检。
一种常用的提取算法是基于相关性的方法。
基于相关性的提取方法利用嵌入算法中所确定的相关特征来提取水印信息。
该方法首先提取带水印音频信号中的相关特征，然后将这些特征与嵌入时记录的相关特征进行比较，从而提取出水印信息。
具体实现时，可以利用相关性函数、相关性系数或相关性阈值等进行水印信息提取。
图片数字水印C语言代码
图片数字水印C语言代码//本文算法实现的C语言代码，Windows XP平台DEV-CPP(4.9.9.2)环境下编译通过//#include //#include //#include //头文件#include //头文件#include //#include //#define MAX_ITERA 60 //常量宏定义#define MIN_DOUBLE (1e-30) //常量宏定义#define F_EXTPAD 4 //常量宏定义#define D_EXTPAD 2 //常量宏定义//函数原型预定义区域void RecoverWaterMark3(char *InVector,char *OutWater,double a);void InsertWaterMark3(char *InVector,char *OutVector,char *InWater,char *OutWater,double a);void RecoverWaterMark2(char *InVector,char *OutWater,double a);void InsertWaterMark2(char *InVector,char *OutVector,char *InWater,char *OutWater,double a);void RecoverWaterMark1(char *InVector,char *OutWater,double a);void InsertWaterMark1(char *InVector,char *OutVector,char *InWater,char *OutWater,double a);void Arnold256(char *in,char *out,unsigned char *q,int N,int k1,int k21,int k22,int k23,int k24,int type);int SVD(double a[],int m,int n,double u[],double v[],double eps);void Matrices(double a[],double b[],int m,int n,int k,double c[]);void ppp(double a[],double e[],double s[],double v[],int m,int n);void sss(double fg[2],double cs[2]);void YIQ2RGB(char *out,double *Y,double *I,double *Q,int N);void RGB2YIQ(char *in,char *out,double *Y,double *I,double *Q,int N);void DWT2D(double **rows, int width, int height, int levels,int inverse);void IDWT1D(double *x, int N);void DWT1D(double *x_in, int N);void CheckPSNR(double *p0,double *p1,int m,int n,double a);unsigned char Double2Char(double d);void Array2D1D(double **aa,double *a,int m,int n);void Array1D2D(double *a,double **aa,int m,int n);void errorNexit(char *s,char *d);void MsgBox(char *s,char *a,char *b);double MAX(double,double,double);static double *x_alloc = NULL; //静态内存指针//////////////////////////////////////主函数//////////////////////////////////////////////////////////////////////// //////载体图片默认为lmk.bmp-----------------必须为640*640*24bit//水印图片默认为W.bmp-------------------必须为64*64*8bit //W_a.bmp为水印图片加密后输出-----------大小为64*64*8bit //lmk_w10.bmp为嵌入水印后的载体图片------大小为640*640*24bit//lmk_w20.bmp为嵌入水印后的载体图片------大小为640*640*24bit//---a----------------------------------水印嵌入强度，初始默认为0.05//临时文件SLL3.dat,SLH3.dat,SHL3.dat,SHH3.dat,W.dat,Uw.dat,Vw.dat，分别保存了//载体图片LL3子图分解后的奇异值矩阵(double)------用于提取水印使用//载体图片LH3子图分解后的奇异值矩阵(double)------用于提取水印使用//载体图片HL3子图分解后的奇异值矩阵(double)------用于提取水印使用//载体图片HH3子图分解后的奇异值矩阵(double)------用于提取水印使用//原始水印加密后的数据矩阵(double)---------------用于评价NC//水印奇异值分解后的左奇异向量(double)-----------用于提取水印时合成水印图像//水印奇异值分解后的右奇异向量(double)-----------用于提取水印时合成水印图像//////////////////////////////////////主函数//////////////////////////////////////////////////////////////////////// ////int main(){double a=0.05; //初始嵌入强度int type=6,t;char *s;void (*insert)(),(*recover)(); //函数指针for(;;){printf("请选择嵌入方式：\n");printf(" 1:方式一 \n");printf(" 2:方式二 \n");printf(" 3:方式三 \n");printf(" 4:退出程序 \n\n");scanf("%d",&t);if(t==1) //选择嵌入方式1{insert=InsertWaterMark1;recover=RecoverWaterMark1;s="方式一";printf("已选中方式一，当前方式将把水印信息全部嵌入到LL3子图中。
数字水印算法的C++实现
数字⽔印算法的C++实现实验报告实验名称：数字⽔印算法实现数字⽔印算法的C++实现[摘要]通过在原始数据中嵌⼊秘密信息--⽔印来证实数据的所有权。
这种被嵌⼊的⽔印可以是⼀段⽂字、标识、序列号等，⽽且这种⽔印通常是不可见或不可察的，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。
数字⽔印技术除了应具备信息隐藏技术的⼀般特点外，还有着其固有的特点和研究⽅法。
在数字⽔印系统中，隐藏信息的丢失，即意味着版权信息的丢失，从⽽也就失去了版权保护的功能，也就是说，这⼀系统就是失败的。
由此可见，数字⽔印技术必须具有较强的鲁棒性、安全性和透明性。
本⽂是关于在24位宿主图像的⽂档说明。
[关键词]数字⽔印标识安全性宿主图像⽔印图像1. 算法实现思路1.1 数字⽔印的提出及研究现状1994年在⼀次国际重要学术会议上由Tirkel等⼈发表了题⽬为“A digital watermark”的第⼀篇有关数字⽔印的⽂章，当时他们已经意识到了数字⽔印的重要性，提出了数字⽔印的概念及可能的应⽤，并针对灰度图像提出了两种向图像最低有效位中嵌⼊⽔印的算法。
1996年在英国剑桥⽜顿研究所召开了第⼀届国际信息隐藏学术研讨会，标志着信息隐藏学的诞⽣，⽽作为信息隐藏学主要分⽀之⼀的数字⽔印技术的研究也得到了迅速的发展。
到1999年第三届国际信息隐藏学术研讨会，数字⽔印成为主旋律，全部33篇⽂章中有18篇是关于数字⽔印的研究。
我国近年来已有少数的研究所和⼤学开展了对⽔印技术的研究⼯作，如：中科院⾃动化研究所的模式识别国家重点实验室、天津⼤学图像信息中⼼等。
数字⽔印的研究引起了各种学科的研究⼈员的兴趣，但受关注的程度不及国外，研究的⼈员不多，研究的领域不⼴，从理论和实际成果两⽅⾯来看，国内在数字⽔印⽅⾯的研究⼯作还处于刚起步阶段。
我国已明确表⽰：所有的知识产权保护和安全认证问题不可能依靠国外的⼒量，必须由我们⾃主开发解决。
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
毕业设计数字图像水印技术[管理资料]
![毕业设计数字图像水印技术[管理资料]](https://img.taocdn.com/s3/m/c78e572184254b35effd3475.png)
学号：南湖学院毕业设计题目：数字图像水印技术及其算法的研究作者张三届别2008 系别机电系专业电子信息工程指导老师李四职称讲师完成时间摘要数字水印技术是国际上最新的一门信息隐藏技术。
它是利用人眼视觉冗余，将数字、序列号、文字、图像标志等版权信息嵌入到被保护图像之中。
利用数字图像水印技术嵌入的被隐藏信息具有不可见性、鲁棒性和安全性等特点，可以不破坏被保护图像的图像质量，同时使得被保护图像在传播、复制和非法篡改之后仍然能够被判断出其版权归属。
作为数字图像版权保护的一个新兴方法，它现在是数字产品版权保护领域中的一个研究热点。
近年来，随着Internet和电子商务的普及，用于数字产品版权保护的数字图像水印技术作为传统加密技术的有效补充，正越来越受到各方的重视，并逐渐发挥出越来越多的作用。
本文主要做了如下工作:(1) 收集和整理了大量资料，总结了近年来国内外在数字水印领域内的研究成果和进展；(2) 阐述了数字图像水印的基本概念，并对水印技术的各种经典算法进行了较为系统的研究；(3) 提出了一种专门用于版权保护的数字图像水印算法。
在此算法中，以二值字符（作者签名信息）图像作为水印，具有较强的直观性;利用经典的数字图像处理技术中的离散余弦变换（DCT）和边缘检测算法确定水印嵌入区域并完成水印嵌入。
关键词：数字图像水印，二值图像，离散余弦变换，边缘检测，水印嵌入AbstractDigital image watermark, as a new branch of data hiding technology in the world, embeds symbol information such as numeral, sequence number, writing and image-marking into the protected image using the redundancy attribute of Human Visual System. Because of the attributes of invisibility, robustness and safety for the embedded information, it is possible that the quality of the embedded image is not destroyed after embedding operation; meanwhile, the ascription of copyright of the protected image is still available after some processing. As a new methodology of copyright protection of digital image, it has become a hotspot in that field recently. Furthermore, with the development of the Internet and electronic business recently, digital image watermark, as an effective complementarily for the traditional cryptography technology, is getting more and more interest and playing a more and more important role now.My work in this paper is mainly about :(1) a survey of the research and the progress in the domestic and aboard field of digital image watermark has been made on the basis of the large number of collective literature; (2) a detail introduce to digital image watermark and a systematic research on the various algorithm of digital watermark; (3) a novel algorithm of digital image watermark is proposed for the copyright protection. In this algorithm, the intuitionistic property is assured by using the binary image as the watermark. Discrete Cosine Transform and classical edge detection algorithm are adopted to determine the embedded zones for the watermark.Keywords: Digital image watermark, Binary image, Discrete Cosine Transform,Edge detection algorithm, Watermark embedding目录摘要 (I)Abstract (II)第一章数字水印概述 (1)数字水印介绍 (1)什么是数字水印 (1)数字水印的基本特征 (3)数字水印的起源 (4)数字水印技术的发展及其研究现状 (4)第二章数字图像水印的基本概念和经典算法 (7)数字图像水印的基本概念 (7)数字图像水印技术的结构框架 (8)数字图像水印的生成 (9)数字图像水印的嵌入 (10)数字图像水印的提取 (10)典型数字水印算法 (10)空域算法 (11)变换域算法 (11)NEC算法 (12)生理模型算法 (13)压缩域算法 (13)第三章一种用于数字图像版权保护的数字水印设计 (14)设计方案与原理 (15)关键技术及其原理 (15)Canny边缘检测 (16)离散余弦变换（DCT） (18)第四章水印实验与分析 (20)第五章总结与展望 (24)参考文献 (25)致谢 (26)附录：程序源代码 (27)第一章数字水印概述随着信息技术的发展和互联网的日益普及，人们的生活方式正发生着巨大的变化。
VC实现数字水印设计报告
计算机科学与技术学院信科专业综合实践设计报告专业：电子信息科学与技术《班级：信科07-4班设计题目： VC实现数字水印的加入与提取成员：姚万华指导教师：~2010年 10月 14日、课程设计指导教师评阅书指导教师评语：`）$[成绩：指导教师签字：年月日{【摘要】：当前，数字图像技术的主要研究热点之一是数字水印的应用。
本文介绍了ＬＳＢ算法的思想，利用 VC技术对数字图像水印LSB算法进行实现，并总结LSB算法的利弊，提出了可行的改进措施。
》关键词：VC；图像处理；数字水印；LSB算法#一、前言 (9)背景 (9)/数字水印的现状 (10)数字水印的应用 (12)二、数字水印技术 (14)数字水印的起源、概念和基本原理 (14)数字水印的嵌入和提取 (14)三、数字水印的典型算法 (15)最低有效位算法（LSB） (16)Patchwork 算法 (16)<纹理块映射编码 (16)其他 (16)四、LSB算法的VC实现 (16)五、实验体会 (20)参考书目： (21)附录1：算法设计说明书 (21)附录二：主要原程序 (23)&*]一、前言)背景随着网络通信的普及，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的市场份额，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影院即将是信息时代新的趋势。
但是，数字媒体内容的安全问题恰恰制约着信息化进程，虽然成熟的密码学可以解决安全传递和访问控制，但是一旦解密后，数字媒体内容便可以随意的被拷贝、传播，它给媒体内容制造商造成了巨大的损失;同时，密文信息的传递也容易引起攻击者的注意。
因此如何安全的传送信息就成了其中的关键，数字水印技术就成为开启这一难点的钥匙。
数字水印(digital water marking)是实现版权保护的有效办法，已成为多媒体信息安全研究领域的一个热点，也是信息隐藏技术研究领域的重要分支。
一种数字图像的多个零水印嵌入及提取方法
一种数字图像的多个零水印嵌入及提取方法专利名称：一种数字图像的多个零水印嵌入及提取方法技术领域：本发明涉及一种零水印技术，尤其是涉及一种数字图像的多个零水印嵌入及提取方法。
背景技术：数字水印作为有效解决数字媒体作品版权保护和所有权鉴别的一种技术手段，是当前数字媒体信息安全领域的研究热点。
数字水印要发挥应有的作用，必须具备鲁棒性和不可觉察性两个基本要素。
水印鲁棒性，是指数字媒体在经过常规的数字信号处理或者外来攻击之后，嵌入的数字水印仍然具有较好的可检测性或者说仍能够反映出原始数字媒体的版权等方面信息。
水印不可觉察性，是指数字水印的嵌入不能影响到原始数字媒体的听觉或视觉质量，从而不会影响原始数字媒体的应用价值。
显然，传统的数字水印技术，即通过对原始数字媒体的空域数据或变换域系数进行一定的修改，将包含作者或作品的某种特征信息例如签名、版权标识、序列号、日期或图标等作为数字水印嵌入到原始数字媒体中，不可避免地存在着水印鲁棒性和水印不可觉察性之间的矛盾一方面，水印鲁棒性要求在原始数字媒体中尽可能多地嵌入数字水印信息以抵抗各种常规处理或有意攻击，而另一方面，水印不可觉察性则希望尽可能少地嵌入数字水印信息以避免造成与原始数字媒体的明显差异，这对于一些敏感的数字图像例如医学图像和掌纹图像等尤为重要，因为这类数字图像的细节像素包含了极为重要的信息，这类数字图像中任何像素的变化所造成的失真都会影响对原始数字图像的判断。
近几年来，零水印技术的提出很好地解决了传统的数字水印技术中的水印鲁棒性和水印不可觉察性之间的矛盾，成为数字水印技术中一个新的研究分支。
所谓零水印技术，就是通过原始数字媒体的自身特征构造出一个水印密钥，再与待嵌入的有实际意义的数字水印结合形成相关零水印信息后注册到知识产权水印信息数据库中的一种数字水印技术，它不对原始数字媒体作任何修改。
因此，在零水印技术中，零水印的构造和注册过程就是通常意义上的数字水印嵌入过程，一旦注册完成，原始数字媒体就被认为包含了实际数字水印而具备了相应的版权保护能力。
数字水印嵌入和提取流程
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数字水印图像的嵌入与提取源代码
imwrite(markedimage,gray(256),'watermarked.bmp','bmp');
%提取水印
image1=imread(num2str(filename1));image1=double(image1)1;
else
a=1;
end
Ca(i,j)=cas(i,j)*(1+a*0.03);
end
end
IM= idwt2(Ca,chs,cvs,cds,'db1') ;
markedimage=double(idwt2(IM,ch,cv,cd,'db1'));
%显示嵌入后水印图像
title?从含水印图像?中提取的水印?imwrit?ewgray256?提取的水印
clear all; close all; clc;
M=256;%原图像长度
N=64; %水印长度
[filename1,pathname]=uigetfile('*.*','select the image');
image1=imread(num2str(filename1));
imaged=imread('watermarked.bmp');
[ca,ch,cv,cd] = dwt2(image1,'db1');
[cas,chs,cvs,cds]=dwt2(ca,'db1');
[caa,chh,cvv,cdd]=dwt2(imaged,'db1');
03图像数字水印嵌入与提取程序设计-韦哲宇
学 号：0121602930604题目图像数字水印嵌入与提取程序设计学院信息工程学院专业电子信息工程班级电信1604姓名韦哲宇指导教师黄朝兵2019年 6 月29日摘要随着互联网的迅速发展，人与人之间信息的传递越发频繁。
通信渗入到人类生活中的点点滴滴，变成不可或缺的一部分。
然而，随着通信技术的现代化，很多问题也随之浮现。
特别是关于知识产权的矛盾日益激化，亟待解决。
这赋予了数字水印的研究与使用极大的现实意义。
1993年Carormi提出了数字水印的概念,并应用于数字图像,此后,研究人员将数字水印的概念扩展到电视图像和声音等领域。
数字水印技术是指在宿主数字媒体(图像、声音、视频)等中嵌入一定量的数字信息，例如作者的电子签名、日期、公司图标等,用以证明作品的所有权，并可作为起诉非法侵权的证据,从而保护作品原创者的合法利益。
本文研究了一种基于典型的DCT(离散余弦变换)数字水印算法，并用MATLAB编程实现数字水印的嵌入和提取过程。
关键字：数字图像；数字水印；DCT目录摘要 (1)1 MATLAB软件简介 (2)1.1 MATLAB简介 (2)1.2 MATLAB主要性能 (2)2 算法设计基本原理 (4)2.1 数字水印基本框架 (4)2.2 数字水印算法 (4)2.2.1 空间域算法 (4)2.2.2 变换域算法 (5)2.2.3 NEC算法 (5)2.2.4 其他一些水印算法 (6)2.3 离散余弦变换（DCT）算法 (7)2.3.1 离散余弦叶变换的简介 (7)2.3.2 离散余弦变换水印嵌入算法 (8)2.3.3 离散余弦变换水印提取算法 (9)3 MATLAB编程实现 (10)3.1 图像读取与处理程序 (10)3.2 数字水印嵌入程序 (10)3.3 数字水印提取程序 (11)4 MATLAB运行结果及分析 (13)4.1 程序运行结果 (13)4.2 水印嵌入前后对比 (13)4.3 原水印与提取水印对比 (14)4.4 更换载体图像与水印图像结果 (15)4.5 结果分析 (15)5 心得体会 (16)参考文献 (17)1 MATLAB软件简介1.1 MATLAB简介MATLAB是由美国Math Works公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。
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计算机科学与技术学院信科专业综合实践设计报告专业：电子信息科学与技术班级：信科07-4班设计题目： VC实现数字水印的加入与提取成员：指导教师：2010年10月14日课程设计指导教师评阅书指导教师评语：成绩：指导教师签字：年月日【摘要】：当前，数字图像技术的主要研究热点之一是数字水印的应用。
本文介绍了ＬＳＢ算法的思想，利用 VC技术对数字图像水印LSB算法进行实现，并总结LSB算法的利弊，提出了可行的改进措施。
关键词：VC；图像处理；数字水印；LSB算法一、前言 (9)1.1背景 (10)1.2数字水印的现状 (11)2.3数字水印的应用 (12)二、数字水印技术 (14)2.1数字水印的起源、概念和基本原理 (14)2.2数字水印的嵌入和提取 (15)三、数字水印的典型算法 (16)3.1最低有效位算法（LSB） (16)3.2 Patchwork 算法 (16)3.3纹理块映射编码 (16)3.4 其他 (17)四、LSB算法的VC实现 (17)五、实验体会 (21)参考书目： (21)附录1：算法设计说明书 (21)附录二：主要原程序 (23)一、前言1.1背景随着网络通信的普及，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的市场份额，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影院即将是信息时代新的趋势。
但是，数字媒体内容的安全问题恰恰制约着信息化进程，虽然成熟的密码学可以解决安全传递和访问控制，但是一旦解密后，数字媒体内容便可以随意的被拷贝、传播，它给媒体内容制造商造成了巨大的损失;同时，密文信息的传递也容易引起攻击者的注意。
因此如何安全的传送信息就成了其中的关键，数字水印技术就成为开启这一难点的钥匙。
数字水印(digital water marking)是实现版权保护的有效办法，已成为多媒体信息安全研究领域的一个热点，也是信息隐藏技术研究领域的重要分支。
它通过在原始数据中嵌入秘密信息—水印(water mark)来证实该数据的所有权。
被嵌入的水印可以是一段文字、标识、序列号等。
水印通常是不可见的或不可察的，它与原始数据(如图像、音频、视频数据等)紧密结合并隐藏其中，成为源数据不可分离的一部分，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存活下来。
数字水印技术除具备信息隐藏技术的一般特点外，还有着其固有的特点和研究方法。
例如，从信息安全的保密角度而言，隐藏的信息如果被破坏掉，系统可以视为安全的，因为秘密信息并未泄露;但是，在数字水印系统中，隐藏信息的丢失意味着版权信息的丢失，从而失去了版权保护的功能，这一系统就是失败的。
因此数字水印技术必须具有以下特性:安全性(嵌入在宿主数据中的水印是不可删除的，且能够提供完全的版权证据)、鲁棒性(水印对有意或无意的图像操作与失真具有一定的抵抗力)以及不可觉察性(水印对人的感觉器官应是不可觉察的，或者说是透明的)。
水印算法识别被嵌入到保护对象中的所有者的有关信息(如注册的用户号码、产品标志或有意义的文字等)，并能在需要的时候将其提取出来。
水印可以用来判别对象是否受到保护，并能够监视被保护数据的传播、真伪鉴别以及非法拷贝控制等，这实际上是发展数字水印的基本动力。
尽管版权保护是发展数字水印最重要的源动力，事实上人们还发现数字水印在真伪鉴别、隐藏通信、篡改提示、使用控制、标题与注释等领域都有重要应用。
数字水印术与古老的信息隐藏和数据加密技术关系非常密切，这些技术的发展以及融合为今后信息技术的发展提供必不可少的安全手段。
1.2数字水印的现状自从第一篇在主要会议上发表的关于数字水印的文章，即VanSchyndel在xexP’94上发表的题为“Adigitalwatermark”的文章]1[以来，对数字水印的研究兴趣在不断的增长。
这既可以从学术界也可以从工业界看出来。
学术界的热情反映在水印方面的文章还在大幅度增长，且有关数字水印和数据隐藏的会议也增长很快，几个有影响的国际会议(如IEEE ICIP、IEEE ICASSP、ACM Multimedia 等)以及一些国际权威杂志(如Proceedings of IEEE Signal processing，IEEE Journal of Selected Areas on Communication，Communications of ACM等)相继出版了数字水印的专辑。
并且，国际上还成立了一些专门的研究机构，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保护，数字水印就是其中的核心关键技术。
一项由德国人开发出来的数字水印技术已经在比利时开始商业应用，这项技术据称可以防止在线音乐的非法复制。
首个应用该技术的是比利时歌手SoulBob 的新专辑，该专辑将很快可以在网络上下载。
不过购买者的姓名以及住址等个人信息将加入到数字水印中。
这样非法复制的音乐将可以很快找到源头。
目前国际上的剑桥大学、IBM研究中心、NEC美国研究所、麻省理工学院等都进行了广泛深入的研究;国际标准组织也对数字水印技术深感兴趣。
如欧洲的TALISMAN的目标是建立一个在欧洲范围内对大规模的商业侵权和盗版行为提供一个版权保护机制。
TALIMAN希望能够为视频产品以增加标识和水印的方法提高保护手段。
OCEAUS则是TALIMAN和OKAPI的后续项目，其主要目的是将有条件的访问机制和版权保护机制整合起来。
即将发布的数字视频压缩标准MPEG-4，提供一个框架允许结合简单的加密方法和水印嵌入方法。
DVD工业标准将利用水印技术提供复制控制和复制保护机制，如“复制一次”或“不允许复制”等等。
我国学术界对数字水印技术的研究也方兴未艾，已经有相当一批有实力的科研机构投入到这一领域的研究中来，有的已经取得了重要研究成果。
为推动我国在数字水印这一国际前沿计算机技术的发展，促进我国研究人员在此领域的交流与合作，国家863计划智能计算机专家，会同中科院自动化所模式识别国家重点实验室和北京邮电大学信息安全中心，于2000年年初召开了国内首次数字水印学术研讨会。
来自全国20多家重点高校和科研单位计算机、自动化、电子学科及数学学科的80多名科研一线专家与青年工作者，参加了这次研讨会。
众多的学术成果表明，我国科研工作者在数字水印方面的研究处于国际先进水平。
同时，他们表示要尽快把研究成果转化为生产力，解决与每个人切身利益密切相关的数字产品保护问题。
但是，我国在该领域的研究尚不普及，随着数字化产品在中国的广泛开展，特别是今后几年因特网用户将成倍增长，电子商务会加速发展，在网络上直接销售数字化产品将给厂家带来极大的商机，也是中国产品走向世界的极佳途径，其时如何有效保护产品的产权将成为厂商极为关心的问题。
到目前为止，数字水印从研究对象上看主要涉及图像水印]63,2[-、视频水印]97[-、音频水印]11,10[、文本水印]2[和三维网格数据水印]1512[-等几个方面，其中大部分的水印研究和论文都集中在图像研究上，其原因在于图像是最基本的多媒体数据，且互联网的发展为图像水印的应用提供了直接大量的应用需求。
另外视频水印也吸引了一些研究人员，由于视频可以看成时一空域上的连续图像序列，从某种意义上讲，它与图像水印的原理非常类似，许多图像水印的研究结果可以直接应用于视频水印上。
但两者有一个重要的差别在于处理信号的数量级上，特别是视频水印需要考虑实时性问题。
2.3数字水印的应用数字水印的应用研究成为了国内外公司和学术界的研究焦点。
大部分的工作致力于寻求同时满足保真度、鲁棒性、嵌入容量和经济约束的平衡点。
针对几何和时间上失真的研究，也有稳步进展，出现了大量不同变换域的实验结果，如频域变换有DCT，FFT，DWT和Fourier-Mellin等算法，还有大量的算法在MPEG 和JPEG编码中进行，因为这样可以节省昂贵的水印解码负荷，有利于大批量的应用，如DVD拷贝控制应用等.目前数字水印的应用主要集中在以下几个方面:1) 版权保护版权标识水印是目前研究最多的一类数字水印。
由于数字作品的拷贝、修改非常容易，而且可以做到与原作完全相同，所以原创者不得不采用一些严重损害作品质量的办法来加上版权标志，而这种明显可见的标志很容易被篡改。
数字作品的所有者可用密钥产生一个水印，并将其嵌入原始数据，然后公开发布其水印版本作品。
当该作品被盗版或出现版权纠纷时，所有者即可从盗版作品或水印版作品中获取水印信号作为依据，从而保护所有者的权益。
2) 加指纹如果嵌入到数字媒体中的数字水印用以标一记媒体的使用者，当出现侵权行为时，通过检测水印信息便可跟踪盗版。
此时数字水印称之为数字指纹。
它要求水印信息具有很高的高鲁棒性、高容量。
为避免未经授权的拷贝制作和发行，出品人可以将不同用户的ID或序列号作为数字指纹嵌入作品的合法拷贝中。
一旦发现未经授权的拷贝，就可以根据此拷贝所恢复出的指纹来确定它的来源。
美国TTR公司用DiscGuard防盗版技术来保护软件出版商的知识产权、防止软件被盗版或非法复制。
这种技术在CD一ROM和DVD盘片上嵌入一个不可复制的“数字指纹，利用这个“数字指纹”可以鉴别出光盘是正版还是盗版，从而控制软件的运行，即有“指纹”才能运行，没“指纹”不能运行。
这个“数字指纹”是在母版制作(Mastering)过程中，通过在现有母版制作的激光系统上加入一个插件或者通过增强型光盘刻录机实现的。
用这个刻有“数字指纹”的母版复制出的每一张CD一ROM都含有“数字指纹,这个“数字指纹,不能够再被复制的。
无论是利用光盘刻录机或者用这张CD一ROM再做母版，都不能复制“数字指纹”，也就是非法复制的CD一ROM不含“数字指纹”，盗版的软件不能运行，从而保护了软件开发者的知识产权。
3) 标题与注释即将作品的标题、注释等内容(如，一幅照片的拍摄时间和地点等)以水印形式嵌入该作品中，这种隐式注释不需要额外的带宽，且不易丢失。
4) 篡改提示当数字作品被用于法庭、医学、新闻及商业时，常需确定它们的内容是否被修改、伪造或特殊处理过。
为实现该目的，通常可将原始图像分成多个立块，再将每个块加入不同的水印。
同时可通过检测每个数据块中的水印信号，来确定作品的完整性。
与其他水印不同的是，这类水印必须是脆弱的，并且检测水印信号时，不需要原始数据。