摘要
DCT域数字图像水印算法的研究
摘要
数字水印技术近年来得到了较大的发展，基于变换域的水印技术是目前研究的热点。数字水印是利用数字作品中普遍存在的冗余数据和随机性，把标识版权的水印信息嵌入到数字作品中，从而可以起到保护数字作品的版权或其完整性的一种技术。
一个有效的数字水印系统至少具备以下三个最基本的特性：1.安全性：数据信息隐藏于数据图像中，不是文件头中，文件格式的变换不应导致水印信息的丢失。2.隐蔽性：在数字图像作品中嵌入数字水印不会引起图像明显的降质，即含水印的图像与原始图像对人的感觉器官的刺激应该是无差别或差别很小，主观感觉变化很小。3.鲁棒性：是指在经历有意或无意的信号处理过程后，水印信息仍能保持完整性或仍能被准确鉴别。另外还有通用性、惟一性等特性。
数字水印的基本应用领域是版权保护、隐藏标识、认证和安全不可见通信等。
本文提出了一种基于dct域的Matlab水印算法，实验结果表 明这种算法具有较好的性能，实现的水印具有不可见性,而且具有较好的鲁棒性。
关键词：数字水印；DCT变换；Matlab程序
I
Abstract
Abstract
Digital watermark technology in recent years have seen great development, based on changing domain watermark technology is being studied. Digital watermark is the use of digital works prevailing in the redundant data and random nature of the logo copyright watermark information embedded in the digital works, so as to protect digital copyright or the integrity of a technology.
An effective Digital watermark system at least the following three basic
characteristics: 1. Security of data and information hidden in the digital image, not document and the format of the change should not lead to watermark information is missing. 2. hidden in the digital image works that are embedded in Digital watermark there is no image clear of quality, shallow the image of Original image of the People' s receptor of incentives should be no difference or very different, subjective feeling very little has changed. 3. robust, is an experienced intentionally or unintentionally signal processing, watermarks information has been able to maintain integrity or continue to be accurate identification. In addition, only a general nature and
characteristics. Digital watermark and applied basic areas of copyright protection, hidden identification, authentication and security cannot see communications. This article presents a based on dct domain Matlab watermark algorithm results table this methodology with a better performance in achieving the watermark is see, and a fairly good robust.
Key words: Digital watermarking; DCT transform; Matlab program
II
目录
目录
摘要................................................................................................................................ I Abstract ....................................................................................................................... II 引言............................................................................................................................ - 1 - 第一章 数字水印基本理论及其在通信工程中的应用....................................... - 17 -
1.1数字水印的历史及国内外发展现状................................................................. - 17 -
1.2数字水印的定义和基本特点 .......................................................................... - 19 - 1.3数字水印的一般模型..................................................................................... - 20 - 1.4各种数字水印算法 ........................................................................................ - 21 - 1.5数字水印技术的一些局限.............................................................................. - 23 - 第二章 离散余弦变换（DCT）算法介绍 .............................................................. - 21 -
2.1 离散余弦叶变换的简介............................................................................... - 21 - 2.2 离散余弦变换水印嵌入算法........................................................................ - 23 -
2.3 离散余弦变换水印提取算法........................................................................ - 24 - 2.4 离散余弦变换水印算法原理框图................................................................. - 24 - 2.5分块的离散傅里叶变换 ................................................................................. - 26 - 第三章 离散余弦变换（DCT）算法的MATLAB程序及运行结果比较................ - 28 -
3.1 MATLAB程序 ............................................................................................... - 28 -
3.2 运行结果比较............................................................................................. - 31 - 3.3 实验结果总结分析...................................................................................... - 38 - 参考文献 .................................................................................................................. - 39 - 致 谢...................................................................................................................... - 40 -
IV
引言
引言
随着计算机网络通信技术的发展，信息媒体的数字化为信息的存取提供了极大的便利性，同时也显著提高了信息表达的效率和准确性；数据的交换和传输变成了一个相对简单的过程，人们借助于计算机、数字扫描仪、打印机等电子设备可以方便、迅速地将数字信息传输到任何地方。
随之而来的副作用是这些数字形式的数据文件或作品使另有意图的个人和团体有可能在没有得到作品所有者的许可下复制和传播有版权的信息，例如，现代盗版者仅需轻点几下鼠标就可以获得与原版一样的复制品，并以此获取暴利；而一些具有特殊意义的信息，如涉及司法诉讼、政府机要等信息，则会遭到恶意攻击和篡改伪造等等。这一系列数字化技术本身的可复制和广泛传播的特性所带来的负面效应，已成为信息产业健康持续发展的一大障碍，目前，数字媒体的信息安全、知识产权保护和认证问题变得日益突出，且已成为数字世界中一个非常重要和紧迫的议题。
密码技术是信息安全技术领域的主要传统技术之一，它是基于香农信息论及密码学理论的技术，现有的数字内容的保护多采用加密的方法来完成，即首先将多媒体数据文件加密成密文后发布，使得其在传递过程中出现的非法攻击者无法从密文获取机要信息，从而达到版权保护和信息安全的目的。但这并不能完全解决问题：一方面加密后的文件因其不可理解性而妨碍多媒体信息的传播；另一方面多媒体信息经过加密后容易引起攻击者的好奇和注意，并有被破解的可能性，而且当信息被接收并进行解密后，所有加密的文档就与普通文档一样，将不再受到保护，无法幸免于盗版。换言之，密码学只能保护传输中的内容，而内容一旦解密就不再有保护作用了。
因此，迫切需要一种替代技术或是对密码学进行补充的技术，它应该甚至在内容被解密后也能够继续保护内容。这样，人们提出了一种新兴的信息隐藏的概念——数字水印(digital watermarking)。数字水印技术是目前信息安全技术领域的一个新方向，是一种可以在开放网络环境下保护版权和认证来源及完整性的新型技术，创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，人们无法从表面上感知水印，只有专用的检测器或计算机软件才可以检测出隐藏的数字水印。
在多媒体中加入数字水印可以确立版权所有者、认证多媒体来源的真实性、
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引言
识别购买者、提供关于数字内容的其它附加信息、确认所有权认证和跟踪侵权行为。它在篡改鉴定、数据的分级访问、数据跟踪和检测、商业和视频广播、Internet数字媒体的服务付费、电子商务认证鉴定等方面具有十分广阔的应用前景。自1993年以来，该技术已经引起工业界的浓厚兴趣，并日益成为国际上非常活跃的研究领域。数字水印技术还处于发展之中，数字水印技术未来的通信应用市场将会更加广阔。
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