一种综合空域和时频域的数字水印算法

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一种空间域和频率域结合的数字水印算法

一种空间域和频率域结合的数字水印算法
初勇波;冯子亮
【期刊名称】《计算机工程与应用》
【年(卷),期】2008(44)8
【摘要】提出了一种按行或列分解水印图像的策略,将其分别嵌入空间域和频率域.该算法中的水印分解策略充分保证了提取的水印图像的完整性.由于空间域和频率域方法的结合,该算法较单一的空间域和频率域算法,具有更好的抗几何变换和噪声攻击的能力.
【总页数】3页(P115-116,138)
【作者】初勇波;冯子亮
【作者单位】四川大学,图像图形研究所,成都,610064;四川大学,图像图形研究所,成都,610064
【正文语种】中文
【中图分类】TP391
【相关文献】
1.一种空间域和分数阶傅里叶变换域相结合的数字水印算法 [J], 姬留杰;闻娟
2.一种空间域与变换域相结合的静态图像数字水印算法 [J], 毛秉毅
3.空间域和频率域相结合的数字水印 [J], 杨松芳;许成谦;张素芬;曾满红
4.一种改进型空间域数字水印算法的研究 [J], 刘茗;武广金
5.一种基于频率域和空间域相结合的图像增强方法 [J], 张威;孙玉秋;赵天玉
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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。

一种基于HVS的空域分块数字水印技术

一种基于HVS的空域分块数字水印技术刘挺【摘要】数字水印作为一种防护技术，在数字产品的保护认证方面越发显得重要，成为当前计算机领域研究的热点问题之一。

提出了一种在空域采用分块重复嵌入水印信息和HVS相结合的水印技术。

实验结果说明，分块技术在空域的使用提高了水印的嵌入强度和降低计算复杂度，该算法在抵抗旋转、裁剪、缩放方面等有较强能力；水印算法与HVS技术的有效性相结合，数字水印具有很好的掩蔽性。

%As a technology of protection, digital watermarking is becoming more and more important in copyritht and protection of digital products. Digital watermarking is one of hotspot of time. This issue presents a block watermarking algorithm in pace domain base on HVS. Experiments show that this algorithm can increase intensity of watermarking and reduce complexity of calculation. The algorithm of space domain owns better abilities to against outer attacks such as rotation, cutting and distortion. Integrating HVS technology and the digital watermarking, the digital watermarking has invisibility.【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2012(020)006【总页数】3页(P184-185,189)【关键词】分块;数字水印;HVS;空域【作者】刘挺【作者单位】西安外事学院,陕西西安710077【正文语种】中文【中图分类】TP391.1通信和网络技术的日益普及，多种数字终端的大量应用，使得人们生活中到处充满着各种各样的数字信息。

一种基于水印DCT变换的数字图像水印算法

数据和拟合数据自动显示关系曲线图形 , 或利用 VBA 编程调用 Excel 关系曲线图形在 Power Point 的幻灯片中显示出来 , 使实际操作数据与计算机模拟数据进行比较可视化 , 可以大大加强计算机模拟的直观效果。
5
结束语
VBA 能根据用户的要求利用 Office 中众多的应
以上宏代码是将实验者的姓名 ( 学号 ) 及第四个幻灯片的标题和表格 table3、 table4 中的值 ( 实验数据和模拟数据 ) 按一定的格式要求输出到路径为 C: \ temp \ 的 pxp. doc Word 文本文件中。
参考文献 : [ 1] [ 美 ] David Boctor. Microsoft Office 2000 VBA 基础 [ M] . 北京超品计算机有限责任公司译 . 北京 : 人民邮电出版社 , 2000. [ 2] 俞斌 . 计算机化学 [ M] . 北京 : 化学工业出版社 , 1994.的算法基本思想是 : 先对水印图像的
DCT 变换加密, 然后再对原始图像的 32* 32 分块也作离散余弦变换 , 最后再把水印变换的结果嵌入到原始图像的每一个分块中, 就得到了含水印的图像; 提取算法基本上是嵌入算法的逆过程 , 但因为在图像传输的过程中难免会经过各种变换, 我们需要先对图像作 JPEG 压缩和加高斯噪声后再提取水印。水印嵌入的过程如图 1 所示。
0
引
言
全性: 指水印抵御敌手攻击的能力; ( 3) 鲁棒性: 即经过常规的信号处理后 , 仍能检测到水印的能力。其中不可感知性和鲁棒性是对数字水印的最基本的要求, 而影响这两个特征的最主要的因素是水印的嵌入和提取所采用的算法。目前, 研究数字水印的算法很多 , 根据水印所附载体的不同可分为: 图像水印、音频水印、视频水印、文本水印以及三维网格模型的网格水印等; 按水印隐藏的位置可分为: 时 ( 空 ) 域数字水印、频域数字水印、时频数字水印和时间/ 尺度域水印等, 其中空域数字水印算法是直接在信号空间上叠加水印信息 , 而其它几种算法都是变换域上的算法 , 变换域算法是在对图像进行各种变化后的基础上嵌入水印, 相对于空域水印算法 , 变换域算法中水印信号能量可分布到所有像素上, 有利于保证水印的不可见性 ; 可以较方便

数字水印的分类

数字水印的分类数字水印是一种用于保护数字信息版权、防止盗版和伪造的技术手段。

它是一种信息隐藏技术，通过嵌入数字信息来保护数据安全性，常常被用于图片、音频和视频等数字媒体的版权保护。

数字水印的分类主要可以从以下几个方面来看：一、空间域数字水印：空间域数字水印是将数字信息嵌入到原始图像的像素中，从而形成一个带有不可见信息的图像。

它的主要特点是不影响原始图像的质量，但也容易被攻击。

二、频域数字水印：频域数字水印是将数字信息嵌入到原始图像的频域中，主要包括小波变换水印和离散余弦变换水印。

这种数字水印技术在图像压缩和编解码过程中，具有较好的鲁棒性，对于图像储存和传输具有广泛的应用。

三、语音数字水印：语音数字水印是将数字信息嵌入语音数据中，从而提高音频数据的安全性和版权保护。

它主要有时间域水印和频域水印两种技术，在音频加密和审核中有重要应用。

四、视频数字水印：视频数字水印是一种将数字信息嵌入到视频数据，用于保护视频版权及防止伪造的技术。

它主要包括帧内水印和帧间水印两种技术，对于数字媒体传输和储存具有很好的保护作用。

五、混沌数字水印：混沌数字水印是一种基于混沌现象的数字水印技术，它利用混沌特性的随机与不可预测性，提高了数字信息的安全性和鲁棒性。

它的优点是难以被攻击、具有高度的安全性和不可逆转性。

六、扩频数字水印：扩频数字水印是一种通过将数字水印代码与高速扩频码结合起来，实现数字水印嵌入的一种技术。

它具有高鲁棒性、高安全性和更好的隐匿性。

总之，数字水印是一种重要的版权保护和安全性增强技术，各种数字水印技术的应用，在不断提高媒体信息的安全性的同时，也对数字版权的保护做出了积极贡献。

一种结合空间域和DCT域的数字水印新算法

ｗａｅｍａｋｎｔｒｒｇ．ＵｎｉｅｏｅｉｌｔｒＤＣＴｔｒａｋｎｃｅｅｉｃｓａｌｅｙｏｅｃｎｇｌｓｘｋｈｗａｅｍｒｇｓｈｍｓｗｈｈｕｕｙｒｌｎｔｈａｅｅｓ８８ｉｌｈ
２ｎｏｍａｉｎａｄＣｏｔｏｎｔｔｔｆＸｉｎＵｎｖｒｉｆＡｒＩｆｒｔｏｎｎｒｌｓｉｕｅｏ ’ ｉｅｓｔｏｃ＆ＴｅｈＸｉａ０５，ｉａＩａｙｃ， ’ ｎ７１０５Ｃｈｎ）
ｂｌｋｓｔａａｌｉｅｔｘｔｅｃｒａｅｓｉｓｒｇｏｒｔｅｒａｅｓｔｅｔｘｔｒｏｃｏｎｙｓｓｔｅｕｒｈａｃｔｒｔｃ，Ｏｕａｈｉｌｉｈｍｓｐａｔｅｕｅｄｏｍａｎｓｆｏｍｉｇｎａｌｈｉｒｏｒｉ
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ｆＳｙｔｍｇｎｅｉｇＩｓｉｕｅｏｆ ’ｌＪａｔｇＵｎｖｒｉｙＸｉｌ７１０９，Ｃｈｎ；ｌｓｅＥｎｉｅｒｎｎｔｔｔＸｉｌｉｏｏｎｉｅｓｔ， ’ ｌ０４ａａｉａ
摘
要：本文基于人类视觉系统（ＶＳ）的特性，提出了一种结合空间域和ＤＣ变换域的数字水ＨＴ
印新算法。该算法在空间域对原始图像做预处理，采用逐级扩大搜索范围的方法，使原始图像的

一种空域的数字图像盲水印方案

图 2 未经任何处理的仿真实验结果 ( a ) 原始的 Lena 图 ; ( b ) 水印图像 ; ( c ) 加水印后的 Lena 图像 ; ( d ) 提取的水印图像 ; ( e ) 差图像
( Psnr = 40. 742 6 dB , N c = 1)
图、桥溪图、辣椒图经各种图像处理后提取的水印的 N c 值. 从实验结果可以看出本算法对 J PEG 压缩具有较好的鲁棒性 , 对图像滤波、剪切、旋转、尺度变
可视的 , 因此 , 提取的水印信息很容易识别 . 为定量分析提取水印与原水印的相似性 , 采用归一化互相关系数 N c 来表征 , 同时采用峰值信噪比 Psnr 来评价原始图像和加水印后图像之间的差别 [ 5 ] . 实验中设 p = 8 . 图 2 给出了原始 Lena 图像 ,加水印后的 Lena 图像 , 两者的差图像 , 水印与提取的水印 . 图 3 给出了加水印的 Lena 图像经过各种图像处理后的图像与提取的水印 ,表 1 给出了 Lena
第 30 卷第 2 期华中科技大学学报 ( 自然科学版) Vol. 30 No. 2 2002 年 2 月 J . Huazhong Univ. of Sci. & Tech. ( Nature Science Edition) Feb. 2002
1. 1. 2 水印图像的嵌入
设原始图像是尺寸为 O × P 的灰度级图像 f ( x , y ) , 将原始图像分裂成互不重叠的 4 × 4的图像块 , 记为 bk , 即 f ( x , y ) = ∪ bk = ∪ f k ( x′ ,
k=0 k=0 K- 1 K- 1
数字水印的嵌入过程分为两个主要的步骤 : 水印图像的扰码与扰码后水印图像的嵌入 . 图 1 显示了方案的整体框图 .

LSB数字水印算法

一．数字水印数字水印技术数字水印技术(Digital Watermark):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。

目前主要有两类数字水印,一类是空间数字水印,另一类是频率数字水印。

空间数字水印的典型代表是最低有效位(LSB)算法,其原理是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。

频率数字水印的典型代表是扩展频谱算法,其原理是通过时频分析,根据扩展频谱特性,在数字图像的频率域上选择那些对视觉最敏感的部分,使修改后的系数隐含数字水印的信息。

可视密码技术二．可视密码技术:可视密码技术是Naor和Shamir于1994年首次提出的,其主要特点是恢复秘密图像时不需要任何复杂的密码学计算,而是以人的视觉即可将秘密图像辨别出来。

其做法是产生n张不具有任何意义的胶片,任取其中t张胶片叠合在一起即可还原出隐藏在其中的秘密信息。

其后,人们又对该方案进行了改进和发展。

主要的改进办法办法有：使产生的n张胶片都有一定的意义,这样做更具有迷惑性;改进了相关集合的造方法;将针对黑白图像的可视秘密共享扩展到基于灰度和彩色图像的可视秘密共享。

三．数字水印（Digital Watermark或称Steganography）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。

数字水印技术源于开放的网络环境下保护多媒体版权的新型技术，它可验证数字产品的版权拥有者、识别销售商、购买者或提供关于数字产品内容的其他附加信息，并将这些信息以人眼不可见的形式嵌入在数字图像或视频序列中，用于确认数字产品的所有权和跟踪侵权行为。

除此之外，它在证据篡改鉴定，数字的分级访问，数据产品的跟踪和检测，商业视频广播和因特网数字媒体的服务付费，电子商务的认证鉴定，商务活动中的杜撰防伪等方面也具有十分广阔的应用前景。

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ｉｄｃｍｐｓｄｂｉｒｔＷａｅｔＴａｓｒＤＷＴ．ＦｒｔｅｗａｒｒｅｔｉｄｃｍｐｓｄｂａｌｉｎｐｒｍｉｒｎｆｒｔｎｎｓｓｅｏｏｅｙＤｓｅｅｃｖｌｒｎｆｍ（ｅｏ）ｏｈｔｍａｋ，ｉｓｅｏｏｅｙＬｐａａｙａｄｔｓｍａｉ，ａｄｉｅｃａｏｏ
行拉普拉斯金字塔分解再进行位平面分解。将水印图像位平面分解系数嵌入到原始图像的水平和垂直分量上，水印嵌入小波系数的位置由具有混沌特性的Ａｌ映射确定，从而实现水印的盲提取。实验结果证明，该算法对图像的普通处理，如噪声、滤波、剪切、ＪＥｍｏｄＰＧ压缩和旋转等，均具有较好的鲁棒性。
关健诃：灰度图像水印；离散小波变换；拉普拉斯金字塔分解；位平面分解；Ａｎｌｒｏｄ映射
ＤｉｉｌａｅｍａｋＡｌｏｉｍｎｅｒｔｄｗｉｇｔｔｒａＷｒｇｒｔｈＩｔｇａｅｔｈ
ＳａｅＤｏａｎａｄＴｉｅｆｅｕｎｃｍａｎｐｃｍｉｎｍ－ｒｑｅｙＤｏｉ
［ｓｒｃ］Ｂａｅｎｓａｅａｄｔ — ｅｕｎｙａｌ．ｓｌｔｎｇａｇｔｒｒｅａｇｒｈｉｐｏｏｅ．ｏｅｏｉｉａｃｒｉｒｍａｅｉＡｂｔａｔｓｄｏｃｎｍｅｆｑｅｃ，ｔｒｏｕｉｒｙｉｅｗａｅｍａｋｌｏｉｍｒｐｓｄＦｒｈｒｎｌａｒｇ，ｔｐｉｒｍｕｉｅｏｍａｔｓｔｇｅｉ
［ｙｗｏｄｇａｍａｅｗａｒａ；ＤｓｒｔＷａｅｅＴａｓｏ（ＫｅｒｓｒｙｉｇｔｍｒｉｅｋｉｅｅｃｖｌｒｎｆｒＤＷＴ；ａｌｉｙａｄｄｃｍｐｓｉｎｉｐａｅｄｃｍｐｓｉｎｒｏｄｔｍ）Ｌｐａａｐｒｍｉｅｏｏｉｏ；ｂｔｌｅｏｏｉｏ；Ａｌｃｎｔ — ｎｔｎ
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（ｃｏｌｆｈｓｓＥｅｔｃｌቤተ መጻሕፍቲ ባይዱｎｉｅｒｇＬｓａｒｌｎｖｒｉ，ｅｈｎ６４０，ｈｎ）Ｓｈｏｏｙｉ＆ｌｃｉａＥｇｎｅｉ，ｅｈｎＮｏｍａＵｉｅｓｙＬｓａ１００ＣｉａＰｃｒｎｔ
ｄｃｅｏｍｐｓｄｂｉ— ｌｎ．Ａｆｅａｈｏｆｃｅｔｆｔｅｂｔａｅｄｃｍｐｓｔｎａｅｅｅｄｄｉａｈｌｙｒｉｈｏｉｏｔｌａｅｔｃｌｏｅｙｂｔｐａｅｔｒｔｔｔｅｃｅｈｉｉｎｓｏｉｐｌｎｅｏｈ — ｏｉｏｒｍｂｄｅｎｅｃａｅｎｔｅｈｒｚｎａｎｄｖｒｉａｉｃｍｐｎｎｓｏｖｌｔｄｃｍｐｓｔｎＴｈｈｏｉｎｏｄｍａｐｎｓｕｉｉｅｎｒｔｈｔｒａｋｎｍｂｄｎｏｉｉｎｉｒｅｎａｃｏｏｅｔｆｗａｅｅｅｏｏｉｉ．ｅｃａｔＡｒｌｐｉｇｉｔｌｄｔｇｅｅａｅｔｅｗａｅｏｃｚｏｍｒｉｇｅｅｄｉｇｐｓｔｏｎｏｄｒｔｅｈｎｅｏｔｅｕｔｔｒｒｅＴｈｒｕｈｔｅｉｖｒｅｔａｓｏｍａｉｎｈｅｅｅｄｄｄｇｔｌｗａｅｍａｋｓｅｔａｔｄｈｅｓｃｒｙｏｆｗａｅｍａｋｉｏｇｎｅｓｒｎｆｒｔ，ｔｍｂｄｅｉｉｔｒｒｅｉｘｒｃｅ．Ｔｈｔｒａｋｅｃｎｂｘｒｃｅｈｏａｅｗａｅｍｒａｅｅｔａｔｄ
第３７卷第２期０
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２１年ｌ０１０月
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ＮＯ２．０
ＣｏｕｔｒＥｎｉｅｉｇｍｐｅｇｎｅｒｎ
安全技术・
一
文章编号；００＿４８ｏ１ｏ＿ｌｏ＿３文献标识码：１０＿２（ｌ２＿０２＿０＿３２）Ａ
中图分类号；Ｐ０Ｔ３９
种综合空域和时频域的数字水印算法
李敏
（山师范学院物理与电子工程学院，四川乐山６４０）乐１００
摘
要：出一种空域和时频域相结合的多分辨率灰度图像水印算法。该算法对原始载体图像进行离散小波分解，并对灰度水印图像先进提
ｗｉｈｕｅｏｇｎｌｉｇＥｘｅｉｅｔｌｒｓｌｈｗｈｔｔｅｐｏｏｓｄａｇｒｔｍｓｒｂｓｏｓｍｅｉｇｒｃｓｉｇｏｅａｉｎ，ｓｃｓｎｓｔｏｔｔｒｉａｍａｅ．ｐｒｍｎａｅｕｔｓｏｔａｈｒｐｅｌｏｉｈｉｓｈｉｏｕｔｔｏｍａｅｐｏｅｓｎｐｒｔｏｓｕｈａｏｉｅａｔｃｓｆｌｒｇａｔｃｓｃｔｉｇａｔｃｓＪｔｋ，ｔｉｔａｋ，ｕｔｎｔａｋ，ＰＥＧｏａｉｅｎｃｍｐｅｓｎｔａｋｎｏａｉｎａｔｃｓｒｓｉｇａｔｃｓａｄｒｔｔｏｔａｋ．