图像数字水印技术的研究与实现毕业设计论文

I 图像数字水印的研究与实现 摘 要 当前快速发展的新的IT技术、电子商务及大量商用多媒体业务的涌现，使得各种多媒体数据的版权保护技术显得尤为重要。近年来，国外许多学者提出了一系列新的信息安全保护思想，特别是在知识产权保护、防篡国际信息内嵌注释等领域提出了崭新的防范和保护措施。信息隐藏与数字水印技术就是一种新的数字媒体保护措施，它是将特定的信息(如版权信息、秘密消息等)嵌入到图像、语音、视频及文本文件等各种数字媒体中，以达到标识、注释及版权保护等目的，同时，这种信息对宿主媒体的影响不足以引起人们的注意且具有特定的恢复方法，此信息对非法接收者应该是不可见、不可察觉的。 作为信息隐藏在计算机多媒体领域的一个重要应用，数字水印技术使得人们能够在多媒体信息中嵌入不可见的信息，并且在多媒体信息经过一定程度的处理之后，嵌入的水印信息不会丢失。数字水印技术为多媒体版权保护提供了一个崭新的方法，近年来在国际上引起了人们极大的兴趣和注意，得到广泛的研究和应用。论文中介绍了数字水印技术及其原理、特点以及目前的应用状况等等。并对数字水印算法模型、分类以及典型算法进行了简要的分析，然后利用了一种DCT算法实现了数字水印的嵌入和提取，并使用剪切、压缩、添加噪声等几种攻击手段验证了水印的鲁棒性。

关键词:信息隐藏；数字水印；DCT II

Image Watermarking Research and Implementation ABSTRACT The current rapid development of new IT technology, electronic commerce and the emergence of a large number of commercial multimedia services, making all kinds of multimedia data for copyright protection technology is very important. In recent years, many foreign scholars put forward a series of new information security thinking, particularly in intellectual property protection, anti-seize international information embedded comments raised new areas of prevention and protection measures. Information hiding and digital watermarking technology is a new digital media protection, it is the specific information (such as copyright information, secret information, etc.) embedded into the image, voice, video and text files and other digital media in order to achieve identification, annotation and copyright protection purpose, the same time, this information media of the host not attracted people's attention and has a particular recovery method, this information is illegal receiver should not be visible, can not be perceived. Information hidden in the computer as an important area of multimedia applications, digital watermarking technology makes it possible to embed information in the multimedia information is not visible and multimedia information through a certain degree of processed, the embedded watermark information is not lost. Digital watermarking for multimedia copyright protection provides a new way, in recent years has attracted considerable international interest and attention, has been widely studied and applied. Paper introduces the digital watermarking technology and its principles, characteristics and the current application status, and so. And digital watermarking algorithm model, the typical algorithm for classification and a brief analysis, and then use a DCT algorithm of digital watermark embedding and extraction, and use the shear, compression, adding noise, means of verification of several attacks on the watermark robust. Keywords: information hiding；watermark；DCT 毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日 期：

使用授权说明 本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名： 日 期： 目 录 摘 要 ............................................................ I ABSTRACT ......................................................... II 第一章．绪论 ...................................................... 4 1.1数字水印的概念和基本原理 ...................................... 4 1.2数字水印技术及其发展 .......................................... 5 1.3数字水印的研究方向和意义 ...................................... 5 1.4数字水印的分类 ................................................ 6 1.5数字水印的应用 ................................................ 7

第二章 图像数字水印关键技术 ....................................... 9 2.1 图像数字水印的概念及基本特征 .................................. 9 2.2 图像数字水印的基本原理和系统框架 ............................. 10 2.2.1 图像数字水印的基本原理 ................................... 10 2.2.2 图像数字水印算法的基本框架 ............................... 10 2.2.3 数字图像水印的典型算法 ................................... 11 2.2.4 空间域数字水印算法 ....................................... 11 2.2.5 变换域数字水印算法 ....................................... 11 2.3 常见图像水印攻击方法 ......................................... 12 2.3.1 去除攻击(Removal Attacks) ................................ 12 2.3.2 表示攻击(Presentation Attacks) ........................... 13 2.3.3 解释攻击(Interpretation Attacks) ......................... 14 2.3.4 合法攻击(Legal Attacks) .................................. 14 2.4 本章小结 ..................................................... 15

第三章 DCT变换域数字水印嵌入技术 ................................. 16 3.1DCT 水印技术的概述 ............................................ 16 3.2离散余弦变换在水印中的应用 ................................... 17 3.2.1离散余弦变换的特点 ........................................ 18 3.3实现方案 ..................................................... 20 3.3.1水印的嵌入 ................................................ 20 3.3.2水印的提取 ................................................ 21 3.3.3相似度计算 ................................................ 21 3.4离散余弦变换域的嵌入水印实验 ................................. 21 3.4.1 JPEG压缩 ................................................ 25 3.4.2高斯滤波(Gaussian Filter) ................................. 27 3.4.3图像的几何旋转 ............................................ 27 3.4.4剪切 ...................................................... 28 3.4.5添加噪声 .................................................. 29 3.5本章小结 ..................................................... 29