基于小波变换的数字水印算法研究
基于小波变换的非对称数字水印算法研究

来 公 开 检测 得到 。因 此 ,特征 值 水 印 只在 某些 特 定
密 铡
密
图 1 非 对 称 水 印 方 案 模 型
的应 用 中实 用 。 另外 ,特 征 向量 水 印 比较 依赖 于 宿
1 9 固曰皿豳
其 中 ,函数 空 间 L ( 是 定义 在 整 个 实数 轴 R 2 R)
上的满足要求的可测函数 fX 的全体组成的集合 , ()
并带 有 相 应的 函数 运算 和 内积 。R木 R一{} 示 = 0表 非 零 实数 全体 。 ( 也 称 为小 波 母 函数 ,上 述条 件 f ) 称为 “ 容许 性 条件 ” 。对于 任意 的实 数 对 ( , ) a b ,参
式 多种 多样 ,必 须 全 面考 虑视 频 信 号 有可 能 面临 的
各种攻 击 ,实现一 个 较好 较全 面 的水 印方 案 。
3 3 Lgnr 序列水印 . eede
Va S h n e 等将 长 为 N 的 L g n r n c y dl e e d e序列 作为 水 印 ,通 过计 算 接 收信 号 与其 共 轭傅 立 叶变 换 之 间 的 相 关 性 来 检 测 水 印 。 由于 该 方 案 中 ,长 度
W V^Ⅳ nSC r l C n o c
20 11. 05
曩
主信 号 ,而且 它要 求 采用 较 长 的水 印 。 另外 ,攻 击
嵌入 和检 测处理 过程 。
为 N 的 L g n r 列 只有 N-2个 ,且 N 为质 数 , e e d e序 这就 为 穷举 攻击 提供 了便 利 条件 。
3 4特征 向量水 印 .
基于小波变换的数字水印算法研究32716

基于小波变换的数字水印算法研究32716————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:目录摘要 (Ⅲ)Abstract (Ⅴ)第1章绪论 (1)1。
1引言 (1)1。
2本文研究的目的及意义 (2)1.3数字水印技术的国内外研究现状 (2)第2章数字水印理论基础 (5)2.1 数字水印的基本概念 (5)2.2 数字水印的基本特征 (5)2。
3 数字水印的基本原理 (5)2。
4 数字水印的分类 (8)2。
5 数字水印典型算法(针对图像领域) (10)2。
6 数字水印的鲁棒性问题和攻击行为 (12)2。
7 数字水印应用领域 (13)第3章小波分析理论基础 (17)3.1小波分析的发展历程 (17)3.2小波函数与小波变换 (18)3。
3离散小波变换 (20)3。
4 多分辨率分析 (22)3.5实验环境:可实现数字水印技术的高效实用工具-—Matlab (24)第4章基于小波变换的数字水印算法 (25)4.1算法描述 (25)4.2实验结果及分析 (28)4.3 本章小结 (36)参考文献 (37)致谢 (39)附录 (41)基于小波变换的数字水印算法研究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,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.本文针对基于小波变换的数字水印技术,提出了一种基于小波域的二值图像水印算法。
该算法选择了检测结果直观、有特殊意义的二值图像作为原始水印,并在嵌入之前进行图像置乱预处理,以提高安全性和隐蔽性,兼顾了水印的不可见性和鲁棒性,利用多分辨率分析思想进行水印的嵌入与提取.通过大量的仿真实验,证明本文算法在保证水印不可见性的同时,对常见的图像处理如JPEG压缩、噪声、滤波、剪切等,均有较好的鲁棒性.关键词:数字水印,小波变换,鲁棒性,不可见性,JPEG压缩Based on the wavelet transform the digital watermarkAbstractDigital watermarking technology is the field of information security technology a new direction,is an open network environment, copyright protection and authentication and integrity of the sources of new technology.In this paper, based on wavelet transform the digital watermarking technology, a wavelet domain based on the binary image watermarking algorithm. The algorithm chosen the test results intuitive, with special significance in the value of the original image as a watermark and embedded in the image scrambling prior to the pretreatment to enhance the safety and concealment;watermark does not take into account the visibility and robustness,Use of multi-resolution analysis of the thinking embedded watermark and extraction. Through the simulation experiments to prove that this algorithm can not watermark visibility at the same time,the common image processing such as JPEG compression, noise, and so on,have a better robustness.文档为个人收集整理,来源于网络文档为个人收集整理,来源于网络Key words:digital watermarking,wavelet transform ,Robust,visibility,JPEG compression第1章绪论1.1引言随着信息技术和计算机网络的飞速发展,数字多媒体信息包括图像、文本音视频、三维模型的存储、复制与传播变得非常方便.我们在通过互联网方便快捷的获取多媒体信息的同时,还可得到与原始数据完全相同的复制品,这就带来了对数字媒体原创者的版权和经济利益如何保护以及数字媒体信息是否安全可信等诸多问题.由此引发的信息安全问题、盗版问题和版权纷争问题已成为日益严重的社会问题。
基于小波变换的数字水印算法研究

水印嵌入 过程中将重点考虑水印 添加的稳健 性、 不可感知性等性能, 根据嵌入的水印特征, 把数 字水印嵌入方法分 为图像水印嵌入方法和序列水 印嵌入方法 . � .� 图像水印的嵌入法 图像数字水印技术是根据图像小 波变换后小
收稿日期: 2 006 - 01 -08 作者简介: 费伦科 (198 2 ) , 男, 江西九江人, 华东交通大学信息工程学院硕士研究生 .
有离散余弦变换 ( DC ) 、 小波变换 (
) 、 付氏变换
解, 变换图像如图 1 所示:
)
56
华
东
交
通
大
学
学
报
20 0 6年
图像压缩的顽健性, 水印图像 小波变换次数 2 小 � 于原始图像小波变换次数 1, 根据相应的策略, 把 �
基 于 小 波 变 换 的 数 字 水 印 算 法 研 究
费伦科, 汤文亮, 丁振凡
(华东交通大学 信息工程学院, 江西 南昌 3300 13)
摘要: 基于小波 变换的数字水印技术是当前的一个研究热 点, 本文系 统分析 和总结 了基于小 波域的 数字水 印算法, 并 根据水 印算法的特点对其进行了分类, 详细分析了各类水印算法的各种嵌入和检测 技术以及各 自的优缺点 , 最后 给出了图像 水印算 法的测试结果 . 关 键 词: 版权保护; 小波变换; 数字水印; 水印算法 文献标识码: A 中图分类号印技术一样, 小波域水印也分为 水印嵌入和水印检测两部分, 其中水印嵌入过程如
密钥 数字水印
带嵌入算法的基础上, 采用低频重复嵌入方法来提
取
基于小波变换的数字水印技术研究

shortage.Therefore, researchers combine Discrete Wavelet Transform and Singular Value Decomposition (SVD) .The new algorithm not only preserves DWT itself advantages,but also can use SVD to improve the robustness of the algorithm. Firstly,this paper makes a comprehensive introduction about digital
I
基于小波变换的数字水印技术研究及其应用分析

基于小波变换的数字水印技术研究及其应用分析近年来,随着数字化技术的迅速发展,数字媒体的内容传播已经成为了人们日常生活中不可或缺的一部分。
而数字媒体的无限制传播也带来了一个巨大的问题——版权安全问题。
数字水印技术因此而应运而生。
本文将对基于小波变换的数字水印技术进行研究,并探讨其在实际应用中的效果和局限性。
一、基本原理数字水印技术是将一些特殊的信息嵌入到数字媒体文件中,这些信息通常是不可见的。
数字水印技术可以应用于图片、音频、视频等各种媒体领域。
这些嵌入的信息可以被用来验证文件的真实性或者防止侵权行为。
基于小波变换的数字水印技术,通常是将数字水印信息嵌入到原始信号的高频分量中。
它的基本原理是将数字水印信息与原始信号进行小波变换,然后在其高频分量中嵌入数字水印信息。
小波变换提供了一种优秀的多分辨率分析方法,可以将原始信号分解成不同分辨率的频带,极大提高了数字水印的嵌入效果。
同时,小波变换还具有良好的时域局部性和空间频率局部性,可以在高频分量中嵌入较弱的水印以增加鲁棒性,同时又不会影响到原始信号的质量。
二、实际应用数字水印技术的应用十分广泛,比如电子商务、版权保护和取证等方面。
下面,我们将分别介绍数字水印技术在这些领域中的应用情况。
在电子商务方面,数字水印技术可以保护商家的产品图片、视频以及其他电子文档等信息,防止重复利用或者盗用。
另外,数字水印技术还可以在数字媒体中嵌入潜在用户信息,方便营销推广。
在版权保护方面,数字水印技术可以在数字媒体中植入特殊的信息,标记媒体所有权和版权信息。
这可以有效保护版权,防止非法复制和传播,加强知识产权的保护。
在取证方面,数字水印技术可以嵌入不同的信息,如用户ID、时间戳等,可以在被篡改或者破坏的情况下实现取证目的。
此外,数字水印还可以用来记录分发和使用权,方便版权追溯。
三、局限性与发展趋势尽管数字水印技术在保护版权上的作用已经得到了广泛的认可,但是在实际应用中仍然存在一定的局限性。
基于小波变换的数字图像水印算法的研究

为增强嵌入水 印信息 的稳健 性和不可见性 , 利用公式 l 加法完成 。 ④通过对嵌 入水印后 的系数进行小 波反变换 ,即可获 得加入水 印后 的图像 I。
32 水 印 提 取 算 法 及 步 骤 -
∑w i W( (× ’ ) i )
N: C 生 —————一 公 式( ) 4
指在经历多种无 意或有 意的信 号处 理过程后 ,数字水 印仍
能保持完整性或仍 能被 准确鉴别 。可能的信号处理过程包
在水 印嵌 入后 ,含水 印的图像在发生版权 纠纷 或其他
应用时 , 需要提取 出水印 图像 , 以确保版权 的归属问题或得 到隐藏的信息 , 这就是水 印提取 、 检测 的作用。以图像 为例 , 其中虚线表示该条件非必要条件 。
∑W( ) i
() 1
它的嵌入模式为 :
图 1 小 波 域 中嵌 入 水 印 的模 型
设有原始 图像 I 和水印信息 w,水印嵌入算法为 E 水 ,
印嵌 入时所采用的密钥 K , 那么水印图像 I 可表示如下 :
I=E I K ) W (, W, 公 式() 2
是指在数字 作品 中嵌入数 字水印不会 引起 明显 的降质 , 并 且不易被察觉 。( ) 2 鲁棒性( 也称稳健性 ) ——所谓 鲁棒性是
的透明性 、 鲁棒性 、 全性 、 安 肓检性和恢 复性 以及易提取性
达 到理 论 与 现 实 意 义上 的统 一 。
2 水印 的框 架和性 能评估
21 水 印 的 一 般模 型 .
一
般 的水 印算法 主要 由水印信息的嵌入和提取 的核心
算法来确 定。它的嵌入算法 主要是将水印信息加 入到载体
PN =0 l S R 11 g
基于小波变换的图像自适应数字水印算法研究

计 算 机 应 用 研 究
Ap l ai n Re e r h o mp t r p i t s a c fCo u e s c o
Vo . 7 No 3 12 .
Ma. 2 0 r 01ห้องสมุดไป่ตู้
基 于小 波 变 换 的图像 自适应 数 字水 印算 法研 究 术
ma kn n w v ltc e c e t o o f q e c o i .Atls ,te s lt n e p rme tlr s l h w t a h lo i m r i gi a ee o f in s flw— e u n yd man i r a t h i ai x e mu o i n a e u t s o h t e a g r h s t t fra v r t o o v n in li g r c si g h sg o o u t e s o a e w t l o i m o h o Y — i e l i h s b t r o a ey f n e t a ma e p o e sn a o d r b sn s ,c mp r i ag rt fS a a f , ta ,t a et i c o h h e e c o d n t n i ae ma k n a a i ,i vsbl y,r b s e s o r iai w tr r i g c p ct n i i t o n y i i o u t s. n Ke r s d gtlw tr r i ;wa e e a s r ;h ma i a s se y wo d : i i ae ma k n a vltrn f m t o u n Vs l y t m u
毕业:基于小波变换的数字水印技术研究正规版

毕业:基于小波变换的数字水印技术研究(可以直接使用,可编辑优秀版资料,欢迎下载)基于小波变换的数字水印技术研究摘要:算法基于Haar小波变换,把小波系数分块,并计算每个块的平均值。
在一系列信号处理之后,这些块(尤其是大的块)的平均值不会有很大改变,否则,重构的图像就与原始图像有很大差别。
通过对这些块的平均值进行量化来嵌入水印;提取时也依赖于相应块的平均值,所以不需要原始图像参与。
算法对有损压缩、小波压缩、噪声、中值滤波和剪裁等操作有较好的鲁棒性。
关键词:信息隐藏;数字水印;小波变换引言随着计算机和网络的飞速发展,人们的许多创作和成果都以数字形式进行存储和发布。
然而,数字作品极易被非法拷贝、伪造和窜改,使得很多版权所有者不愿意利用网络公开其作品,从而阻碍其自身发展。
目前,数字作品的版权保护不仅仅是立法问题,也是一个很重要的技术难题。
从技术上看,数字媒体版权信息的嵌入和检测问题,是数字作品版权保护的两个关键问题,它综合了传统密码学的认证和鉴别问题的特点,又加入了稳健性要求。
版权保护信息必须与被保护的数据密切结合,版权保护信息的鉴别过程必须具有了抗干扰能力。
在这种情况下,数字水印技术应运而生。
1.数字水印技术概述提到水印,人们都会想到钞票中的水印。
钞票水印具有两条特性,首先,水印在通常情况下不可见,只有在特殊的观察条件下才可见(钞票中水印在光下可见)。
其次,水印信息必须与载体对象相关(在这里表示纸币的真实性)。
1.1数字水印技术的特性可证明性:能够为受到版权保护的数字产品提供完全可靠的证据。
不可见性:即被嵌入水印信息的数字产品不会出现明显的质量下降,隐藏的数据不易被察觉;另外,不能用统计的方法恢复出水印。
鲁棒性:添加的数字水印必须对施加于宿主图象的攻击具有一定的免疫能力,不能因为对宿主图象的某种操作而导致水印信息丢失。
1.2数字水印技术的应用水印技术的应用极为广泛,主要有以下7种应用领域:广播监控、所有者识别、所有权验证、交易跟踪、内容真伪鉴别、拷贝控制以及设备控制。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
目录摘要 (Ⅲ)Abstract (Ⅴ)第1章绪论 (1)1.1引言 (1)1.2本文研究的目的及意义 (2)1.3数字水印技术的国内外研究现状 (2)第2章数字水印理论基础 (5)2.1 数字水印的基本概念 (5)2.2 数字水印的基本特征 (5)2.3 数字水印的基本原理 (5)2.4 数字水印的分类 (8)2.5 数字水印典型算法(针对图像领域) (10)2.6 数字水印的鲁棒性问题和攻击行为 (12)2.7 数字水印应用领域 (13)第3章小波分析理论基础 (17)3.1小波分析的发展历程 (17)3.2小波函数与小波变换 (18)3.3离散小波变换 (20)3.4 多分辨率分析 (22)3.5实验环境:可实现数字水印技术的高效实用工具——Matlab (24)第4章基于小波变换的数字水印算法 (25)4.1算法描述 (25)4.2实验结果及分析 (28)4.3 本章小结 (36)参考文献 (37)致谢 (39)附录 (41)基于小波变换的数字水印算法研究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,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。
本文针对基于小波变换的数字水印技术,提出了一种基于小波域的二值图像水印算法。
该算法选择了检测结果直观、有特殊意义的二值图像作为原始水印,并在嵌入之前进行图像置乱预处理,以提高安全性和隐蔽性,兼顾了水印的不可见性和鲁棒性,利用多分辨率分析思想进行水印的嵌入与提取。
通过大量的仿真实验,证明本文算法在保证水印不可见性的同时,对常见的图像处理如JPEG压缩、噪声、滤波、剪切等,均有较好的鲁棒性。
关键词:数字水印,小波变换,鲁棒性,不可见性,JPEG压缩Based on the wavelet transform the digital watermarkAbstractDigital watermarking technology is the field of information security technology a new direction, is an open network environment, copyright protection and authentication and integrity of the sources of new technology.In this paper, based on wavelet transform the digital watermarking technology, a wavelet domain based on the binary image watermarking algorithm. The algorithm chosen the test results intuitive, with special significance in the value of the original image as a watermark and embedded in the image scrambling prior to the pretreatment to enhance the safety and concealment; watermark does not take into account the visibility and robustness, Use of multi-resolution analysis of the thinking embedded watermark and extraction. Through the simulation experiments to prove that this algorithm can not watermark visibility at the same time, the common image processing such as JPEG compression, noise, and so on, have a better robustness. Key words:digital watermarking, wavelet transform , Robust, visibility, JPEG compression第1章绪论1.1引言随着信息技术和计算机网络的飞速发展,数字多媒体信息包括图像、文本音视频、三维模型的存储、复制与传播变得非常方便。
我们在通过互联网方便快捷的获取多媒体信息的同时,还可得到与原始数据完全相同的复制品,这就带来了对数字媒体原创者的版权和经济利益如何保护以及数字媒体信息是否安全可信等诸多问题。
由此引发的信息安全问题、盗版问题和版权纷争问题已成为日益严重的社会问题。
因此,对多媒体内容的版权保护与内容鉴别成为我们所处的这个信息时代所急待解决的问题。
密码技术是信息安全技术领域的主要传统技术之一,一般采用将明文加密成密文的秘密密钥系统或公开密钥系统,其保护方式都是控制文件的存取,即将文件加密成密文,使非法用户不能解读。
但是传统的加密方法对多媒体内容的保护和完整性认证具有一定的局限性。
首先,随着计算机处理能力的快速提高,这种通过不断增加密钥长度来提高系统密级的方法变得越来越不安全;其次,加密方法只用在通信信道中,一旦被解密,信息就完全变成明文;另外,密码学中的完整性认证是通过数字签名方式实现的,它并不是直接嵌入到多媒体信息当中,因此无法察觉信息在经过加密系统之后的再次传播与内容的改变。
针对上述传统安全技术的缺陷,许多研究人员开始尝试用各种信号处理方法对多媒体数据进行隐藏加密,并将该技术用于制作多媒体的数字水印。
数字水印技术正好弥补了加密技术和数字签名技术的不足,将具有确定性和保密性的信息直接嵌入到原始数据并作为原始数据的一部分而保留在其中,因而即使在解密之后仍可以跟踪数据的复制和传输,对多媒体数据进行有效的保护 。
数字水印技术是近几年来国际学术界兴起的一个前沿研究领域,是信息隐藏技术研究领域的重要分支,如今已成为多媒体信息安全研究领域的一个热点。
它将具有特定意义的、与载体内容相关或不相关的标记(水印),利用数字嵌入的方法,隐藏在载体,即数字图像、声音、文档、图书、视频等数字产品中,用以证明创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来保证数字信息的完整性和可靠性,从而成为知识产权保护和数字多媒体防伪的有效手段。
数字水印的研究涉及信息论、编码理论、通信原理、信号处理、信息安全等多学科多门类。
近年来数字水印技术在数字信息的版权保护与完整性认证方面得到了迅猛发展,具有良好的应用前景。
1.2本文研究的目的及意义数字水印技术作为一个跨多领域、多学科(数字信号处理、图像处理、模式识别、数字通信、多媒体技术、密码学、语音处理等)的技术体系,由于它与具体的应用密切相关,因此每个研究人员介入的角度、采用的研究方法和设计策略也各不相同,但都是围绕着实现数字水印的各种基本特征进行设计,这也决定了数字水印技术研究成果的多样性以及数字水印技术研究的不完善性,仍有许多技术问题需要解决。
同时,水印认证体系的建立、法律保护等问题也是影响数字水印技术迈向实用化的因素。
另外,数字水印技术发展到今天,还是没有形成完整的理论体系,因而对相关研究人员来说这是一个挑战性的课题。
由于目前国际上的水印技术尚未形成统一的标准,形成一个共同遵循的标准己成为研究水印者的共同目标。
然而,标准的算法必须有其优越性、通用性和有效性,并要得到世界各国的认同,所以形成标准是一项艰巨的任务。
由于小波变换的优点,使小波变换域研究水印处理技术是目前的热点,并且在该领域形成水印算法标准的可能性最大,因此本论文研究基于小波变换域的数字水印算法设计与仿真实现具有重要意义 。
1.3数字水印技术的国内外研究现状随着计算机和网络的飞速发展,数字作品得以有效的存储和发布,同时数字作品又极易被非法拷贝、伪造或篡改,使得很多版权所有者不愿利用网络公开其作品,从而阻碍其自身发展。
从技术上看,数字作品版权信息的嵌入和检测问题,是数字作品版权保护的两个关键问题,它综合了传统密码学的认证和鉴别的优点,又加入了稳健性要求。
版权保护信息必须与被保护的数据紧密结合,同时版权保护信息的鉴别过程必须具有抗各种干扰的能力,比如噪声、压缩等。
数字水印技术作为解决网络上数字作品版权管理问题的核心技术,同时又能隐秘的传递信息,鉴于其广阔的应用前景和经济、社会效益,全球各国政府部门和研究机构纷纷投入到数字水印技术的研究中,推动了数字水印技术的发展 121 。
数字水印技术的出现是Schyndel在ICIP'94会议上发表的一篇题为“A digital watermark”的文章开始的。
这是第一篇发表于重要会议的关于数,水印技术的文章开始的。
随着网络的普及,数字水印技术迅速成为研究热点,很多数字水印算法和实现方案也随之出现。
据统计,公开发表的关于数字水印的文章数量在1992 年、 1993 年、 1994 年和 1995 年分别为 2 篇、 2 篇、 4 篇和 13 篇,1996年第一届信息隐藏国际学术研讨会后,发表的文章数量剧增, 1998 年发表的文章数量达到了 103 篇, 1999 年达 200 多篇, 2000 年和 2001 年分别达 250 多篇.另外,许多信息安全、密码学和信号处理领域的国际会议和学术期刊如 IEEE , ACM 等都有关于数字水印技术方面的专题。
国外研究机构有诸如美国财政部、美国版权工作组、美国洛斯阿莫思国家实验室、美国海陆空军研究实验室、欧洲电信联盟、德国国家信息技术研究中心、日本 NIT 信息与通信系统研究中心、麻省理工学院的媒体实验室、瑞士日内瓦大学、多伦多大学、普林斯顿大学、剑桥大学、普度大学等,同时 IBM 、日立、 NEC 、 Pioneer 和 Sony 五家公司还宣布联合研究并推广数字水印技术,取得了大量研究成果。
此外欧洲、北美以及其他的一些关于图像、多媒体研究方面的国际会议都有专门的数字水印讨论组。
IEEE 也曾推出两个关于数字水印的专集,分别为::1998年5月的“IEEE Journal on Selected Areas of Communication Vol.16”和1999年7月的“Proceedings of the IEEE Vol.87”IEEE的Signal Processing在2001年6月出版了一卷水印专集,卷名为“Special Section on Information Theoretic Aspects of Digital Watermarking”在实际应用方面,美国的 Digimarc公司于1995 年就推出了拥有专利权的水印制作技术,是当时世界上唯一一家拥有这一技术的公司,其水印技术以插件的形式在 Pbotoshop5.0和 CorelDraw7.0 中得到应用,IBM 的“数字图书馆” 软件也提供了数字水印功能。