网络信息安全中的水印算法研究与实现

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混沌加密和NSCT图像数字水印算法研究

混沌加密和NSCT图像数字水印算法研究

对 嵌 入 水 印 的 图像 进 行 攻 击 测 试 和算 法 鲁 棒 性 验 混沌序 列 的伪 随机 数特 性 , z升序排 列 , 以得 到 将 可
l 水 印图像 的混沌加密
11 混沌 序 列的产 生 .
可得 到置乱 图像 , 图像 的置乱效果如 图 2b 所示 , () 将 图 2 a所 示 的水 印 图像 按 照上 述 算 法 置乱 后 , () 得
( . h o fElcrnc n no main En ie r g,Ch g h nUnv ri fS in ea d Te h oo y, Ch n c u 3 0 2; 1Sc o lo e to isa dI fr t gn e n o i n a c u ies y o ce c c n lg t n a gh n10 2
e e d d i o mb d e n lw—f q e c u b d o CT y t e r ls a d te ivs it d r b sn s fwae akn mb d r u n y s b a f NS e n b h ue , n h n ii ly a o u te s o tr r ig e e - b i n m
t s r r f m ( CT) i p o o e .S rmbig a d e cy t g t e wae akn n omain u ig c a s t n a c h n a o NS s rp s d ca l n rp i h tr r ig ifr t s h o o e h e te n n n m o n n
Vo .4 No4 1 3 . De .01 c2 1
混沌加密和 N C S T图像数字水 印算 法研 究
颜飞 ,柏逢 明 ,李永哲 。

位图数字水印的算法研究与实现

位图数字水印的算法研究与实现
像处 理 操 作 。
关 键词 : 数字水印 ; ;C 位图 D T
中 图分 类 号 :'3 1 P 1 I 文 献 标 识 码 : A D :03 6 OI1 .9 9,isn1 0 — 2 02 10 .4 .s .0 1 0 7 .01 .3o i
S u y a d Re l a i n o h e h d Us t d n a i to ft e M t o e i z n Bi a g t l a e m a k t p Di i m a W tr r
印 。 着 数 字 水 印 技 术 的 发 展 , 种 水 印 算 法 层 出 不 随 各
从 而实现压 缩域 内的水 印编码 。
所 以我 们采用 变换 域的方 法 。在 变换域 的方法 中 目前普遍 应用 的是F T D T F 、 C 以及 小波 变换 等多种 算法 , 由于F v中用 到 了复数 运算 而且 运算 量 较大 f r 而 小 波变 换 的计 算 量 过 大 ,所 以本 文 中 我 们 采用 DT C 算法 。以下是一 维D T C 的正 、 逆变 换 的表 达式 :
c l u a in b o sd rn p i a r p r f h ma e n s ac l t y c n i e i g o t l p o e t o u n b i g .Re u t o ma e t s h we h t t e o c y s l f i g e t s o d t a h s e fc fi s rin a d d t c in w s g o .T i k n f a e ma k wa e y s c e n o l r ss f to n e t n ee t a o d h s i d o w t r r s v r e r t a d c u d e it e o o

《物联网信息安全》实验指导书

《物联网信息安全》实验指导书

实验一图像输入与输出基本操作(2学时)实验二基于DCT域的数字水印技术(2学时)综合性实验基于傅立叶域变换的数字水印技术(4学时)实验前预备知识:数字水印技术是利用数字产品普遍存在的冗余数据与随机性,将水印信息嵌入在数字产品本身中,从而起到保护数字产品版权或者完整性的一种技术。

现在学术界对数字水印算法的理解都是将一些不易察觉的具有随机特性的数据嵌入到图像频域或空域的系数上。

从信号处理的角度看,嵌入水印可以看成是在强背景下迭加一个弱信号,由于人类视觉系统的分辨率受到一定的限制,只要迭加的信号幅度不超过HVS的对比门限,人眼就无法感觉到信号的存在,所以可以通过对原始图像进行一定调整,在不影响视觉效果的情况下嵌入一些水印信息. 数字水印系统的一般模型如图1所示:图1 数字水印系统基本模型水印嵌入器的输入量有三个:水印信号M,宿主信号S和密钥K。

水印信号M是指原始水印(图像或一个数字序列)通过一定的方法经过调制将嵌入到宿主信号中的数字信号。

宿主信号S是指被嵌入水印的信号(原始信号)。

密钥K则指用于提高水印系统安全性的密码信息,它独立于宿主信号。

密钥有私有密钥和公共密钥之分,前者指攻击者在明确了水印嵌入方法但又不知道密钥的情况下,水印不会被破坏或盗取;后者是指攻击者对宿主信号(如内容标识、语言字幕等)不感兴趣的情况下,密钥也就不存在保密性,可以作为公共密钥。

实验一图像输入与输出基本操作一、实验题目:图像输入与输出操作二、实验目的学习在MATLAB环境下对图像文件的I/O操作,为读取各种格式的图像文件和后续进行图像处理打下基础。

三、实验内容利用MATLAB为用户提供的专门函数从图像格式的文件中读/写图像数据、显示图像,以及查询图像文件的信息。

四、预备知识熟悉MATLAB开发环境。

五、实验原理(1)图像文件的读取利用imread函数可以完成图像文件的读取操作。

常用语法格式为:I=imread(‘filename’,‘fmt’)或I=imread(‘filename。

空域数字水印嵌入算法的研究与设计

空域数字水印嵌入算法的研究与设计

性 。具 体 步 骤 为 : 先 将 水 印 图像 平铺 , 得 二 值 水 印 图 像 与 原 首 使 图 像 大 小 相 同 , 一 个 二 值 水 印 图 像 像 素 ( 度 值 为 0或 者 1 即 灰 ) 对 应 一 个 原 图像 像 素 ( 度 值 为 0 2 5 。然 后 根 据 原 图 像 像 素 灰 -5 ) 的灰 度 值 的 大 小 级 别 , 定 水 印信 息 的嵌 入 位 置 。 确




20 0 8年第 1 期 1
空域数 字水 印嵌 入算法 的研 究与设计
刘 缢 澄
( 关学院 计算机 系 广 东 韶关 5 20 韶 10 5)
【 要】 摘 :数字水印技 术是解决多媒 体数据版 权保 护问题 的有效手段 之一。 本文提 出了一种基于空域的数字水印算法,
进 行 敷 字水 印 的 嵌入 与提 取 的 研 究 , 给 出 了水 印的 实验 设 计 与 运 行 结 果 。 并
图 2水 印提 取 过 程
假 设 为 提 取 出 的水 印 .通 过 计 算 原 始 水 印 与 的 的影 响 翻 。 相 似 度 , 结 果 与 门 限 进 行 比 较 , 将 以此 来 判 断 是否 存 在 , 似 相 本文提 出了一种基于空域 的数字水印算法 .进行数字水印 度 的计 算 公 式 为㈣: 的嵌 入 与 提 取 的 研究 . 给 出 了水 印的 实 验 设 计 。 计 表 明 该 数 并 设 、 W ’ I W 字 水 印 算 法 对 常 见 的 图像 处 理 方 法 表 现 出较 强 的易 用 性 Ⅳ C  ̄,, r dr r 2 数 宇 水 印 算 法 描述 、 数 字水 印技 术 具 有较 强 的稳 健 性 、 不可 感 知 性 、 藏 位 置 的 隐 水 印 存 在 与 否 的 判 定 标 准 为 : 。 可 以 判 定 被 测 图 像 中 若 则 安 全 性 、 歧 义 性 和 计 算 有效 性等 特 点[ 无 4 1 域 算 法 首 先 把 一 个 。空 否则 认 为 没 有 水 印 , 虑 到 虚 警 与漏 警 的 关 系 , 考 这 密 钥 输 入 一 个 m 序 列 发 生 器 来产 生水 印信 号 . 后 排 列 成 2维 有 水 印 存 在 , 一 然

基于协同神经网络的图像数字水印算法

基于协同神经网络的图像数字水印算法
cw = Ec ( c, F ( c, m , K ) ) ( 4)
( 2 ) 对每块进行 8 × 8 的 DCT变换来得到 1 024
个 2 维 DCT系数矩阵 F i = [ Fi ( u ^, ^ v) ], 0 ≤u ^, ^ v≤7; ( 3 ) 对每个 DCT系数矩阵的 Fi ( 0, 0 ) 进行从大 ^ ( 0, 0 ) , 并保留排序前后的位 到小的排序来得到 F i 置对应关系 ; ~ ^ ( 0, 0 ) +α・m , α为 ( 4 ) 采用式 F ( 0, 0 ) = F
Abstract An digital im age water mark algorithm is p roposed based on the synergetic neural network, combined w ith encryp tion technique, to guarantee its robustness and security . The meaningful gray im age is serially p rocessed into watermark signal and embedded into the DC elements of the block DCT coefficient matrix of the host im age. W ater mark detection / extraction algorithm is realized by using synergetic neural network. The network ’ s input is possible water mark signal and its output is the recognition result . The emulational experim ents indicates that, the p roposed algorithm can fulfill the water mark detection / extraction at one tim e after im age p rocessing, and identify the watermark owner which show s good performance. Keywords digital watermark, synergetics, neural network, digital im age p rocess

基于DWT的图像数字水印算法研究

基于DWT的图像数字水印算法研究

度图像为嵌入研究 对象 。分 别对 原始 图像 与水 印图像 进行 三层离散小波变换 。利用 图像 的多分 辨率分解 技术 , 相同分 辨率层次 的数字水 印嵌入到 对应 的 相同分 辨率 层次 的原始 静态 图像 之中 , 水印对 原始 图像 具 有 自适应 性 。同时 , 使 根 据人类视觉 系统特 点, 每层加入水印 的参数是可 以调 节的。
数字水 印实 现 一般 可分 为空 间域 和 变换 域 两种 类 型。 空间域嵌入水印是利用各种各样 的方法直接 修改信 号的值 , 如最低有效 位 ( es S n c t i ,s ) Lat i i a t L B 方法 在图 像最 低有 g fn Bs i 效位嵌入水 印 J 。该 类 算法 主 要优 点 是 简 洁, 并对 几 何 变 换、 压缩具 有一 定的鲁棒性 , 能够 嵌入 的水 印信息量 少 , 但 不 能抵抗大多数 的攻击 。变换 域嵌 入水 印[ 是对原 始信 号进 2
不可见的版权信息——水 印 , 以证明原创作 者对作 品 的所 用
有权 , 或作 为鉴定 盗版或侵权的证据 。
2 水印算法
2 1 图像 的分解与重构 .
用 离散小 波变换 将原 信 号分 解为 多分 辨 率成 分 。设 s
表示原信 号 , A表 示 近似 ( 频部 分 ) D表 示 细 节 ( 低 , 高频 部 分) 下标 表示分解层数 , , 得到如 图 l 所示 的小波分解树。
变得 日益突出起来。因此 , 多媒体 的信息安全保 护成 为了一 个研究 热点。数 字水 印( i ̄ w t m rig作 为一 种新 的有 a i a r a n) g e k 效 数字产品版权保护 的技术手段 , 目前 国际上信息 隐藏领 是 域 内的一个重要分支 , 它通过在数字产品 中嵌 入种种 可见或

图像数字水印技术研究综述

图像数字水印技术研究综述纲要:从数字水印的系统模型下手,对多种数字水印算法的精华思想进行研究综述和对照剖析。

此中包含 LSB 算法、 Patchwork 算法等空间域数字水印算法, DCT 、 DFT 、DWT 及其各自衍生发展出的多种频次域数字水印算法,还有鉴于向量机的数字水印算法和鉴于跳频技术的数字水印算法。

指出了各样算法的特色和合用范围。

重点词:数字水印;图像;版权保护;空间域;频次域中图分类号: TP391 文件表记码: A 文章编号:1009-3044(2008)36-2742-03Summary on Image WatermarkingTechnology WANG Wen-juan(School of Information, Capital University of Economic and Business, Beijing 100026, China)Abstract: Start with Digital Watermarking system model, summary and analysis the essence of many digital watermarking methods. Including the space domain digital watermarking algorithm such as the LSB algorithm, and the Patchwork algorithms , frequency domain digital watermarking algorithm such as DCT, DFT, DWT and their derivatives. There are digital watermarking algorithm based on the vector machines anddigital watermarking algorithm based on frequency-hopping technology. At last point out the various featuresof the algorithm and its application.Key words: watermarking; image; copyright; space domain; frequency domain1前言数字水印是解决多媒体信息的版权保护难题的一种技术,它是指利用数字作品中广泛存在的冗余数据和随机性,把版权信息等内容的数据(水印)嵌人到数字作品中,经过从加了水印的数字作品中检测或提取水印(有关版权的信息),进而起到保护数字作品版权的一种技术。

典型的图像数字水印算法研究


学 、 图像 处 理 、检 测 理 论 、多 媒 体 技 术 、模 式 识 别 、计 算 机 科
学 及 网络 等 技 术 。 数 字 水 印 技 术 的 研 究 ,对 于 其 他 众 多科 学 的
发展 具 有 重 要 的 推 动 作 用 。 随 着 人 们 对 数 字 水 印技 术 的研 究 和
易 ,它 就 相 当于 一 个 警 示 信 号 来 警 告 和 阻 止 任 何 不 遵 守 所 有 权
是 水 印 、载 体 数 据 和一 个 可 选 的 公 钥 或 私 钥 。水 印可 以 是 任 何 形 式 的数 据 。 比如 数 值 、 文本 、 图像 等 。 密 钥 可 以 用来 加 强 安 全 性 。以避 免 未授 权 方恢 复 和修 改 水 印 。 所 有 的实 用 系统 至 少 会 使 用 1个 密 钥 ,有 的 甚 至 是 几 个 密 钥 的组 合 。 当 水 印 与 私 钥 或公 钥 结 合 时 。嵌 入 水 印 的 技术 通 常 分 别 称 为 秘 密 水 印技 术 和
对 其 作 用认 识 的 不 断 深入 ,相信 在 不 远 的 将 来 ,数 字 水 印 技 术
必 将 在 It r e ne n t网 络 图像 和 音 频 、视 频 、数 字 视 频 点 播 系 统 、
图 2 一 般 的 水 印恢 复 方 案
卫 星 数 字 视 频 传 出 、数 字 图像 和视 频 数 据 库 、数 字 图 书馆 、 医 学 图像 、数 码 相 机 、数 字 知 识 产 权 保 护 、电 子 商 务 、数 字 新 闻 电 视 广播 、D D版 权 保 护 、加 密 和 安全 通信 、 医 学应 用 、 文化 v
引 言
数 字 水 印 ,属 于 信 息 隐藏 技 术 ,与钞 票 水 印 相 类 似 。 它 是

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。

数字水印技术 毕业设计论文

数字水印技术毕业设计论文目录一、数字水印技术的概述 (1)1.1数字水印的概述 (1)1.2数字水印的典型算法 (2)二、可实现数字水印技术的实用工具——Matlab (3)2.1概述 (3)2.2算法中常用的Matlab函数介绍 (4)三、离散余弦变换(DCT)算法及水印实现 (5)3.1DCT变换公式 (5)3.2二维DCT的性质 (6)3.3DCT变换水印的实现 (7)3.4离散余弦变换水印提取算法 (8)3.5DCT算法的matlab程序运行 (8)四、数字水印的性能评估和攻击 (11)4.1数字水印的性能评估和基准 (11)4.2图像水印的攻击 (12)4.3DCT算法水印实现的攻击实验 (13)五、总结 (15)六、致谢 (16)一、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。

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网络信息安全中的水印算法研究与
实现
随着信息技术的迅速发展,网络空间中数据的产生和传播呈现出多样化的趋势,从而引发了诸多信息安全问题。

其中,网络数据的篡改、盗用和伪造成为亟需解决的问题之一。

为了保障网络信息的可信度和完整性,水印算法作为一种有力的解决方案应运而生。

水印技术是在数字媒体数据中嵌入特定的标记信息,以对数据进行认证、保护、追踪和防伪等用途的技术手段。

水印算法的研究与实现主要集中在多媒体领域,如图像、音频和视频等。

在网络信息安全领域,水印算法的研究和应用已成为重要的研究方向之一。

网络信息安全中的水印算法研究与实现面临着许多挑战和需求。

首先,水印算法应具备良好的鲁棒性,即在数据经过压缩、变换和传输等多种处理后仍能够成功提取出水印信息。

其次,水印算法应具备高度的安全性,以防止水印信息被第三方恶意攻击或篡改。

此外,水印算法还应考
虑到对原始数据的影响尽量小,并具备较高的嵌入容量和
提取速度。

因此,水印算法的研究需要综合考虑这些因素,并进行深入的理论研究和实验验证。

在水印算法研究中,最经典的算法之一是数字图像水印
算法。

该算法通过嵌入水印信息到图像的像素中,以实现
对图像的认证和追踪等功能。

其中,频域水印算法是最常
用的一种方法。

该算法将水印信息嵌入到图像的频域(如
小波域和离散余弦变换域)中,具备较好的鲁棒性和安全性。

另外,时域水印算法和混沌水印算法等也得到了广泛
的研究和应用。

除了数字图像水印算法,音频和视频水印算法也是重要
的研究方向。

音频水印算法将水印信息嵌入到音频信号的
频域中,以实现对音频的版权保护和追踪等目的。

视频水
印算法则在视频的空域或频域中嵌入水印信息,以实现对
视频的认证、防伪和追踪等功能。

这些算法不仅需要考虑
到音频和视频的特殊性质,还需要解决音频和视频中的同
步问题。

在水印算法的实现过程中,软硬件平台的选择也至关重要。

硬件实现能够提供更高的处理速度和吞吐量,但同时
也带来了高昂的成本和复杂的系统集成。

相比之下,软件
实现则具备更高的灵活性和可定制性,能够适应不同的应
用场景和需求。

因此,在实际应用中需要根据具体的情况
选择合适的实现方式。

总结起来,网络信息安全中的水印算法研究与实现是一
个重要且具有挑战性的课题。

水印算法的研究旨在解决网
络数据的可信认证和防伪问题,其具备了广泛的应用前景。

虽然水印算法在某些特定领域已取得显著的进展,但在其
他领域仍然存在一些问题需要进一步研究和解决。

未来的
发展方向将集中在深度学习和人工智能等新技术的应用,
以提高水印算法的性能和安全性,并推动其在网络信息安
全领域的广泛应用。

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