(完整word版)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。自1993年以来引起工业界的深厚兴趣,已成为国际上非常活跃的研究领域。
图11-2-1是数字水印嵌入的一个例子:
图11-2-1 嵌入水印前后图像视觉对比
二.典型数字水印系统模型
图11-2-2描述了水印信号嵌入模型,其功能是完成将水印信号加入原始数据。
图11-2-2 水印信号嵌入模型
图11-2-3为水印信号检测模型,用以判断某一数据中是否含有指定的水印信号。
图11-2-3 水印信号检测模型
在水印的嵌入和检测模型中密码都不是必须包含的部分,但增加密码可以大大提高水印的鲁棒性。
三.数字水印的基本特性
(1)隐蔽性: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)隐藏位置的安全性:水印信息隐藏于数据而非文件头中,文件格式的变换不应导致水印数据的丢失。
(3)鲁棒性:所谓鲁棒性是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。常见的信号处理过程包括信道噪声、滤波、数/模与模/数转换、重采样、剪切、位移、尺度变化以及有损压缩编码等。
在数字水印技术中,水印的数据量和鲁棒性构成了一对基本矛盾。从主观上讲,理想的水印算法应该既能隐藏大量数据,又可以抗各种信道噪声和信号变形。然而在实际中,这两个指标往往不能同时实现,不过这并不会影响数字水印技术的应用,因为实际应用一般只偏重其中的一个方面。如果是为了隐蔽通信,数据量显然是最重要的,由于通信方式极为隐蔽,遭遇敌方篡改攻击的可能性很小,因而对鲁棒性要求不高。但对保证数据安全来说,情况恰恰相反,各种保密的数据随时面临着被盗取和篡改的危险,所以鲁棒性是十分重要的,此时,隐藏数据量的要求居于次要地位。
数字水印主要应用在版权保护、加指纹、标题与注释、篡改提示和使用控制等领域。
四.水印的典型算法分类
近年来,数字水印技术研究取得了很大的进步,水印的典型算法包括空域算法、变换域算法、压缩域算法、NEC算法等。
五.LSB算法简介
LSB(最低有效位)算法是在位图法的基础上将输入的信号打乱,并按照一定的分配规则使嵌入的信息能够散布于图像的所有像素点上,增加破坏和修改水印的难度。由于水印隐藏在最低位,相当于叠加了一个能量微弱的信号,因而在视觉和听觉上很难察觉。LSB水印的检测是通过待测图像与水印图像的相关运算和统计决策实现的。
LSB算法拥有与位图法同样的致命缺点。虽然可以隐藏较多的信息,但隐藏的信息可以被轻易移去,无法满足数字水印的鲁棒性要求,因此现在的数字水印软件已经很少采用LSB算法了。不过,作为一种大数据量的信息隐藏方法,LSB在隐藏通信中仍占据着相当重要的地位。 在常用的LSB算法工具中,有些工具会使用一些加密算法将原数据加密,而本实验则通过一些位操作,把原来的信息变为看似毫不相关的数据。在提取时,使用上述方法的逆变换,就可以恢复原数据了。
而在信息嵌入点的选择上,本练习是通过一种画线算法(line draw algorithm)来把嵌入点打散,从而增加水印识别的难度。在提取水印时,通过逆变换,就可以找到这些数据点了。
在实验步骤二中我们会对LSB算法进行详细剖析与实现。
基于Delphi的数字图像水印LSB算法的实现
基于Delphi的数字图像水印LSB算法的实现
谈冉;彭建华
【期刊名称】《现代计算机(专业版)》
【年(卷),期】2006(000)012
【摘 要】最近十几年来,数字水印技术日益受到关注,取得了很大的发展.当前研究主要集中在对数字图像加水印上.本文介绍了用Delphi技术对数字图像水印中的LSB算法进行编程实现,并总结了LSB算法的利弊,提出了可行的改进措施.
【总页数】3页(P48-50)
【作 者】谈冉;彭建华
【作者单位】武汉理工大学计算机科学与技术学院,武汉,430063;武汉理工大学计算机科学与技术学院,武汉,430063
【正文语种】中 文
【中图分类】TP3
【相关文献】
1.利用Delphi实现数字水印LSB算法 [J], 戚利娜
2.基于LSB数字水印算法的研究与实现 [J], 王东东;王福明
3.基于LSB算法实现信息隐藏方案的研究 [J], 付三丽;黄恒一
4.基于LSB算法的文件隐藏工具的设计及实现 [J], 卢利琼
5.基于VC的数字图像水印LSB算法实现 [J], 黄勇
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音频信号篡改检测与恢复的数字水印算法
音频信号篡改检测与恢复的数字水印算法
摘要:本文涉及一种用数字音频水印进行语音信号篡改检测与恢复的方法,该方法将原始信号的压缩版本作为水印信号,因此该水印信号不包含其他的冗余信息,在恢复时也不需要其他与原始信号相关的信息,因而该水印具有自恢复性。根据数字水因信号的冗余性,水印信息被嵌入到信号最低有效位中(least
significant bits, LSBs)。水印信号可以准确定位信号破碎区域并对其进行恢复。水印信号在能保持较高的信噪比的同时还能够有令人满意的恢复 效果。
关键词:音频;篡改;检测;恢复
一、引言
数字水印技术的原理为利用图像及声音等媒体信号的冗余性,在原始信号中嵌入有关的信息来保护原始信息,根据使用范围和意义的不同,这种嵌入的信息可以是关于数字信号的版权信息,也可以是由原信号压缩得到的码率比较小的水印。嵌入的信号能很好的隐藏在原始信号下不易被察觉,不会对原始水印造成影响。这种技术能够在一定程度上保护数字信号的版权,也能利用嵌入水印的特性尽可能的对受到破坏的信息进行恢复,由此达到抵挡恶意攻击的目的。
二、算法解析
本算法分为水印的嵌入过程和水印的提前恢复部分
1、水印的嵌入过程为:
(1)将原始信号分帧,该发明采用的方法是将信号相邻n个采样点分为一帧,帧与帧之间没有重叠部分。 (2)对帧进行分组,记每一个帧组中包含m个帧。记原始信号中共有N个采样点,而通常情况下N并不是 的整数倍,对于这种情况,为了简化后面的处理,对原始信号进行补零。
(3)分帧结束后,将原始数据进行压缩,使用的方法是对原始信号的幅度值除以系数c,得到压缩后的数据。
(4)通过随机数算法,打乱帧的顺序,并将相邻的m个帧组成一个帧组。
(5)对上述数据向量进行线性变换,得到未量化的参照值。而随机的帧序列是又一个随机数种子生成的,在嵌入水印过程又提取水印过程中,双方采用同一个种子,则可以保证嵌入/提取过程中操作的帧组是同一的帧组。
(完整word版)数字图像水印matlab实现
(完整word版)数字图像水印matlab实现
论文独创性声明
本人所呈交的论文,是指导教师的指导下,独立进行研究和开发工作所取得的成果。除文中已特别加以注明引用的内容外,论文中不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的工作做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明并致谢。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担.
特此声明。
论文作者(签名):
20 年 月 日
(完整word版)数字图像水印matlab实现
1 摘 要
随着计算机网络的迅速发展,包括数字图像在内的数字媒体得到了广泛的应用,数字媒体的数据逐渐成为人们获取信息的重要来源,但随之而来出现了一系列如随意复制、编辑、非法传播数字图像的信息安全问题,数字媒体的版权保护问题变的日益突出,数字图像水印技术由此应用而生,已成为信息安全领域的一个研究热点.
本文比较系统地研究了数字水印技术在静止图像中的应用问题。首先介绍了数字水印技术的发展背景,然后对数字水印的原理、特点、分类、典型算法、应用领域以及评价标准等等进行了简要的分析。其次,本文主要是针对目前现有数字图像水印算法实现过程比较复杂,其中重点讨论关于DCT的数字图像水印技术的嵌入,提取和水印的攻击测试等.最后对数字图像水印的特征进行分析总结。最终通过Matlab这一工具来实现其具体的过程.通过实验对比分析得到该种算法具有一定的可行性以及较好的鲁棒性。
关键词:数字图像水印,信息安全,DCT算法,Matlab.
(完整word版)数字图像水印matlab实现
2 Abstract
With the rapid development of computer network, digital media, including digital
用于图像处理的数字水印算法的分析与实现
用于图像处理的数字水印算法的分析与实现
一、数字水印算法的基本原理
数字水印技术是一种在数字图像、音频、视频等数字媒体中嵌入特定信息的技术,它可以将信息与载体媒体无缝地结合,具有不易被删除、不影响载体媒体质量、可靠性高等优点。数字水印算法的基本原理是将要嵌入的信息通过一定的变换方式嵌入媒体中,嵌入后的数字水印数据不易被发现,但可以通过特定的解码方式得到其中的信息。
数字水印算法基于以下几个基本原理:
1. 弱可见性:嵌入的数字水印不应该对原始媒体产生显著的影响,应该是无感知的或者弱可见的。
2. 鲁棒性:嵌入的数字水印应该具有一定的鲁棒性,即在经过一定的攻击或者处理后,数字水印依然能够被有效地检测出来。
3. 安全性:数字水印应该具有一定的安全性,即不能被轻易地破解或者篡改。
4. 容量:数字水印应该具有一定的容量,即可以嵌入足够多的信息,且不会对原始媒体的质量产生显著的影响。
二、常见的数字水印算法
常见的数字水印算法包括频域算法、空域算法、小波变换算法、扩频算法等等。
1. 频域算法 频域算法基于傅里叶变换的思想,将数字水印嵌入到载体媒体的频域中。经过傅里叶变换处理后,原始图像的频域将变成一个矩形区域,从而可以在图像频域的某个位置嵌入数字水印信息。常见的频域算法包括DCT、DWT、FFT等。
2. 空域算法
空域算法直接将数字水印嵌入到载体媒体的像素值中,常见的空域算法包括LSB算法、改进的LSB算法、矩阵置换算法等。其中LSB算法是最常见的一种,它将数字水印嵌入载体媒体的最不显著的位上,从而实现数字水印的嵌入。
3. 小波变换算法
小波变换算法是一种比较成熟的数字水印算法,它将数字水印嵌入到图像的小波系数中,从而实现数字水印的嵌入。小波变换可以有效地分析图像的局部特征,因此小波变换算法在数字水印中的应用越来越广泛。
4. 扩频算法
扩频算法将数字水印嵌入到载体媒体的高频成分中,从而实现数字水印的嵌入。扩频算法需要使用特定的扩频序列来加密数字水印,提高数字水印的安全性。
基于Delphi的数字图像水印LSB算法的实现 2
安全技术
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一数字图像水印LSB算法的实现
谈冉,彭建华
(武汉理工大学计算机科学与技术学院,武汉43峨X巧3)
摘要:最近十几年来,数字水印技术日益受到关注,取得了很大的发展。当前研究主要集中在对数字 图像加水印上。本文介绍了用De珍hi技术对数字图像水印中的LsB算法进行编程实现,并总 结了LSB算法的利弊,提出了可行的改进措施。关健词:Delphi;LsB算法
引言
随着数字技术和因特网的发展,各种形式的多媒
体数字作品(图像、视频、音频等)纷纷以网络形式发
表,其版权保护成为一个迫切需要解决的问题。由于
数字水印(Disitalwatermarking)是实现版权保护的有
效办法,如今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。
数字水印主要用于:阻止非法复制(间接的)、确定
所有权(作者、发行人、分发商、合法的最终用户)、确定
作品的真实性和完整性(是否伪造、被篡改)、证实收件
人、不可否认的传送、法庭证据的验证、膺品甄别、识
别文件来源与版本、Web网络巡逻监视盗贼等。
数字水印从研究对象上看,主要涉及图像水印、
视频水印、音频水印、文本水印和三维网格数据水印
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。
1数字水印算法概述
通用的数字水印算法包含水印嵌入和水印提取
或检测这两个基本方面。从算法的种类看,水印算法
基本上可分为两大类:一类方法是将数字水印按某种
算法直接叠加到图像的空间域(SpatialD0main),另一
类方法是先将图像做某种变换(特别是正交变换),然
后把水印嵌人到图像的变换域(TransformDomain)。 国内外实现水印技术的典型算法有:
①最低有效位算法(LSB)它在最不重要的像素
位置嵌人水印信息,利用该算法将特定的标记隐藏于
数字图像中,是一种典型的空间域信息隐藏算法。
LSB算法水印安全性测试及MATLAB实现
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MATLAB - Matlab的优势和特点:
(1)友好的工作平台和编程环境
MATLAB由一系列工具组成。这些工具方便用户使用MATLAB的函数和文件,其中许工具采用的是图形用户界面。包括MATLAB桌面和命令窗口、历史命令窗口、编辑器和调试器、路径搜索和用于用户浏览帮助、工作空间、文件的浏览器。随着MATLAB的商业化以及软件本身的不断升级,MATLAB的用户界面也越来越精致,更加接近Windows的标准界面,人机交互性更强,操作更简单。而且新版本的MATLAB提供了完整的联机查询、帮助系统,极大的方便了用户的使用。简单的编程环境提供了比较完备的调试系统,程序不必经过编译就可以直接运行,而且能够及时地报告出现的错误及进行出错原因分析。
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Matlab一个高级的距阵/阵列语言,它包含控制语句、函数、数据结构、输入和输出和面向对象编程特点。用户可以在命令窗口中将输入语句与执行命令同步,也可以先编写好一个较大的复杂的应用程序(M文件)后再一起运行。新版本的MATLAB语言是如对你有帮助,请购买下载打赏,谢谢!
基于最为流行的C++语言基础上的,因此语法特征与C+语言极为相似,而且更加简单,更加符合科技人员对数字表达式的书写格式。使之更利于非计算机专业的科技人员使用。而且这种语言可移植性好、可拓展性极强,这也是MATLAB之所以能够深入到科学研究及工程计算各个领域的重要原因。
LSB算法水印安全性测试
LSB算法水印源码
1、嵌入源码
clear all;
% 保存开始时间
start_time=cputime;
% 读入原图像
file_name='1.jpeg';
[cover_object,map]=imread(file_name);
% 读入水印图像
file_name='2.jpeg';
[message,map1]=imread(file_name);
数字水印算法(包含完整程序)
武汉理工大学《数字水印算法设计》课程设计任务书
课程设计任务书
学生姓名: 专业班级:
指导教师: 工作单位: 武汉理工大学
题 目: 数字水印算法设计
初始条件:
(1)Matlab应用软件的基本知识以及基本操作技能。
(2)高等数学、信号与系统等基础运算知识。
要求完成的主要任务:
(1) 掌握一种数字水印的嵌入与提取算法原理。
(2) 编写出水印嵌入算法的matlab程序,并给出水印嵌入前后的版权图像,并对嵌入效果进行分析说明。
(3) 编写出水印提取算法matlab程序,并给出水印原图和提取出的水印图像,并对水印的提取效果进行分析说明。
(4) 进行水印的抗攻击实验,噪声攻击,剪切攻击,缩放攻击,压缩攻击等。测定提取前后水印的峰值信噪比(PSNR)和相关性(NC)。
时间安排:
6月20日到6月27日 理论设计与仿真
6月28日到7月3日 撰写报告
7月4日 答辩
指导教师签名: 年 月 日
系主任(或责任教师)签名: 年 月 日
武汉理工大学《数字水印算法设计》课程设计任务书
1
目 录
摘 要.............................................................................................................................. 2
ABSTRACT ................................................................................................................... 3
lsb隐写方法
lsb隐写方法
LSB隐写技术详解
什么是LSB隐写?
LSB隐写全名为最低有效位(Least Significant Bit)隐写,是一种数字隐写技术。它通过将秘密信息嵌入到数字媒体文件中,而不会引起明显的视觉或听觉变化。最低有效位指的是像素值最右边的位,因为它对图像的感知变化最小。
嵌入秘密信息的方法
1. LSB替换法
在LSB隐写中,最常见的方法是利用最低有效位将秘密信息的二进制值直接替换到数字媒体文件(如图片或音频)的像素值或采样值中。通过将秘密信息分割为一系列比特,并将其插入到图像或音频中不相关的位置,可以隐藏信息。
2. LSB匹配法
除了替换法以外,还有一种方法叫做LSB匹配法。这种方法使用像素值中的最低有效位来嵌入秘密信息,但是只在满足一定条件下进行替换。例如,当像素的最低有效位为0时,接下来的三个像素的最低有效位从左到右依次也必须都为0,才能将秘密信息的比特嵌入其中。
3. LSB匹配与差异法 LSB匹配与差异法是一种结合了LSB替换和LSB匹配的隐写方法。它使用了部分随机性,以减少嵌入信息所引起的视觉和听觉变化。首先通过LSB匹配法判断哪些像素可以嵌入信息,然后再使用替换法将秘密信息嵌入剩余的像素中。
提取秘密信息的方法
• 根据LSB替换法提取
通过逐个获取像素值或采样值的最低有效位,并将其重组成二进制序列,就可以提取嵌入其中的秘密信息。
• 根据LSB匹配法提取
提取LSB匹配法嵌入的秘密信息需要根据规则进行匹配。通过判断像素值最低有效位的变化,可以确定出哪些像素中嵌入了秘密信息。
• 根据LSB匹配与差异法提取
LSB匹配与差异法的提取过程相对复杂,并需要通过解密算法来提取嵌入的秘密信息。具体步骤涉及像素排序、提取信息比特、解密等过程。
应用与风险
LSB隐写技术有着广泛的应用,例如数字水印、信息隐藏、版权保护等。它可以对信息进行隐藏保护,并且对原始文件的影响较小。 然而,LSB隐写技术也存在一些风险。一旦秘密信息被发现,攻击者可能利用LSB隐写技术进行信息窃取、篡改甚至破坏。而且,隐写的信息容量相对有限,可能无法满足某些场景下的需求。
基于DCT和LSB的数字图像水印技术
基于DCT和LSB的数字图像水印技术
岳睿清
【期刊名称】《电脑编程技巧与维护》
【年(卷),期】2024()5
【摘 要】在数字化时代,版权保护和数据安全的需求愈发显著,数字图像水印技术因此成为保障内容版权的关键手段。研究提出了一种结合离散余弦变换(DCT)与最低有效位(LSB)的创新水印技术。该技术不仅可深度隐藏水印,以免被检测到,还具有较强的抵抗JPEG压缩等常见攻击的能力。研究论述了水印嵌入的数学原理、优化的中频系数选择方法,以及复杂位平面信息嵌入的多层次策略,旨在提供一种更精确和安全的数字图像版权保护方案。
【总页数】3页(P142-144)
【作 者】岳睿清
【作者单位】北方工业大学
【正文语种】中 文
【中图分类】TP3
【相关文献】
1.基于DCT的数字图像水印技术研究2.基于 DCT 域自适应数字图像水印技术3.基于RS纠错和分块DCT变换的改进LSB数字水印算法4.一种基于水印DCT变换的数字图像水印算法5.基于DCT的数字图像水印技术的研究
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基于LSB的遥感影像数字水印的实现
ISSN 1009-3044 Computer Knowledge and Technology电脯知识与技术 Vo1.1i,No.13,May 2015 E—mail:eduf@dnzs.net.cn http://www.dnzs.net.an Tel:+86—551—65690963 65690964
基于LSB的遥感影像数字水印的实现
蒋文娟 ,池碧霞 ,蒙斌
(1.海南师范大学信息科学技术学院,海南海口571158;2.福建爱心好成绩教育连锁机构,福建福清350300;3.海南基础地理信息中心,海南海口
570203)
摘要:该文实现了基于LSB算法的遥感影像的水印嵌入和提取,对嵌入水印的图像进行了几种常见的攻击测试,并对实验 结果进行了分析。实验证明LSB算法具有较高的水印不可见性,易于实现,对高斯噪声、椒盐噪声和旋转等攻击具有一定
的鲁棒性。
关键词:LSB;数字水印;遥感影像
中圈分类号:TP75 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2015)13-0173-02
The Implementation of Remote Sensing Image Watermark Based on LSB
JIANG Wen-juan ,CHI Bi—xia2,MENG Bin
(1.School of Information Science and Technology,Hainan Normal University,Haikou 57 1 158,China;2.Fujian Love and Good Grade Education Chain Institution,Fuqing 350300,China;3.Hainan Administration of Surveying,Mapping and Geo—information, Haikou 570203,China)
