基于提升小波变换的数字水印算法研究
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基于小波变换的数字水印算法研究32716————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:目录摘要 (Ⅲ)Abstract (Ⅴ)第1章绪论 (1)1。
1引言 (1)1。
2本文研究的目的及意义 (2)1.3数字水印技术的国内外研究现状 (2)第2章数字水印理论基础 (5)2.1 数字水印的基本概念 (5)2.2 数字水印的基本特征 (5)2。
3 数字水印的基本原理 (5)2。
4 数字水印的分类 (8)2。
5 数字水印典型算法(针对图像领域) (10)2。
6 数字水印的鲁棒性问题和攻击行为 (12)2。
7 数字水印应用领域 (13)第3章小波分析理论基础 (17)3.1小波分析的发展历程 (17)3.2小波函数与小波变换 (18)3。
3离散小波变换 (20)3。
4 多分辨率分析 (22)3.5实验环境:可实现数字水印技术的高效实用工具-—Matlab (24)第4章基于小波变换的数字水印算法 (25)4.1算法描述 (25)4.2实验结果及分析 (28)4.3 本章小结 (36)参考文献 (37)致谢 (39)附录 (41)基于小波变换的数字水印算法研究摘要数字水印技术是目前信息安全技术领域的一个新方向,是一个在开放的网络环境下,保护版权和认证来源及完整性的新型技术.本文针对基于小波变换的数字水印技术,提出了一种基于小波域的二值图像水印算法。
该算法选择了检测结果直观、有特殊意义的二值图像作为原始水印,并在嵌入之前进行图像置乱预处理,以提高安全性和隐蔽性,兼顾了水印的不可见性和鲁棒性,利用多分辨率分析思想进行水印的嵌入与提取.通过大量的仿真实验,证明本文算法在保证水印不可见性的同时,对常见的图像处理如JPEG压缩、噪声、滤波、剪切等,均有较好的鲁棒性.关键词:数字水印,小波变换,鲁棒性,不可见性,JPEG压缩Based on the wavelet transform the digital watermarkAbstractDigital watermarking technology is the field of information security technology a new direction,is an open network environment, copyright protection and authentication and integrity of the sources of new technology.In this paper, based on wavelet transform the digital watermarking technology, a wavelet domain based on the binary image watermarking algorithm. The algorithm chosen the test results intuitive, with special significance in the value of the original image as a watermark and embedded in the image scrambling prior to the pretreatment to enhance the safety and concealment;watermark does not take into account the visibility and robustness,Use of multi-resolution analysis of the thinking embedded watermark and extraction. Through the simulation experiments to prove that this algorithm can not watermark visibility at the same time,the common image processing such as JPEG compression, noise, and so on,have a better robustness.文档为个人收集整理,来源于网络文档为个人收集整理,来源于网络Key words:digital watermarking,wavelet transform ,Robust,visibility,JPEG compression第1章绪论1.1引言随着信息技术和计算机网络的飞速发展,数字多媒体信息包括图像、文本音视频、三维模型的存储、复制与传播变得非常方便.我们在通过互联网方便快捷的获取多媒体信息的同时,还可得到与原始数据完全相同的复制品,这就带来了对数字媒体原创者的版权和经济利益如何保护以及数字媒体信息是否安全可信等诸多问题.由此引发的信息安全问题、盗版问题和版权纷争问题已成为日益严重的社会问题。
基于小波变换的数字水印技术研究及其应用分析近年来,随着数字化技术的迅速发展,数字媒体的内容传播已经成为了人们日常生活中不可或缺的一部分。
而数字媒体的无限制传播也带来了一个巨大的问题——版权安全问题。
数字水印技术因此而应运而生。
本文将对基于小波变换的数字水印技术进行研究,并探讨其在实际应用中的效果和局限性。
一、基本原理数字水印技术是将一些特殊的信息嵌入到数字媒体文件中,这些信息通常是不可见的。
数字水印技术可以应用于图片、音频、视频等各种媒体领域。
这些嵌入的信息可以被用来验证文件的真实性或者防止侵权行为。
基于小波变换的数字水印技术,通常是将数字水印信息嵌入到原始信号的高频分量中。
它的基本原理是将数字水印信息与原始信号进行小波变换,然后在其高频分量中嵌入数字水印信息。
小波变换提供了一种优秀的多分辨率分析方法,可以将原始信号分解成不同分辨率的频带,极大提高了数字水印的嵌入效果。
同时,小波变换还具有良好的时域局部性和空间频率局部性,可以在高频分量中嵌入较弱的水印以增加鲁棒性,同时又不会影响到原始信号的质量。
二、实际应用数字水印技术的应用十分广泛,比如电子商务、版权保护和取证等方面。
下面,我们将分别介绍数字水印技术在这些领域中的应用情况。
在电子商务方面,数字水印技术可以保护商家的产品图片、视频以及其他电子文档等信息,防止重复利用或者盗用。
另外,数字水印技术还可以在数字媒体中嵌入潜在用户信息,方便营销推广。
在版权保护方面,数字水印技术可以在数字媒体中植入特殊的信息,标记媒体所有权和版权信息。
这可以有效保护版权,防止非法复制和传播,加强知识产权的保护。
在取证方面,数字水印技术可以嵌入不同的信息,如用户ID、时间戳等,可以在被篡改或者破坏的情况下实现取证目的。
此外,数字水印还可以用来记录分发和使用权,方便版权追溯。
三、局限性与发展趋势尽管数字水印技术在保护版权上的作用已经得到了广泛的认可,但是在实际应用中仍然存在一定的局限性。
基于提升小波变换的数字水印算法研究摘要:本文阐述了提升小波变换特性,设计并实现了基于提升小波变换的数字水印算法,仿真结果表明该算法鲁棒性强、不可见性好。
关键词:提升小波;水印;鲁棒性;不可见性0 引言随着互联网络上数字多媒体传播的飞速发展,数字水印作为一种真实性和完整性的版权保护技术正受到越来越多的关注[1]。
自从上个世纪90年代以来,针对数字水印技术的研究越来越深入和广泛。
当前,人们广泛应用数字水印技术在视频点播、电子商务、彩信收发等方面,数字水印技术已经成为新一代多媒体信息安全的热点问题之一。
小波分析由于具有多分辨率和多尺度分析特性,在图像处理方面得到了广泛应用[2]。
利用小波分析可以更好地控制水印信息在图像中的分布,从而协调解决鲁棒性和不可见性之间的矛盾。
小波变换的提升方案是构造小波变换的一种新方法,其特点是所有的运算都在空间域进行,从而摆脱了对频域的依赖。
由于变换过程中不必依赖傅立叶分析,且容易实现快速算法,所以它广泛的应用于数字水印技术中。
1 水印的嵌入本算法的嵌入过程由以下几个步骤构成:Step1:对原始图像进行RGB分解,准备对图像的绿色分量进行水印嵌入。
Step2:将二值水印做Logistic混沌加密,得到混沌密钥seed以及u。
Step3:对step2加密的数据进行[7,4,3]汉明编码,即把加密数据按顺序以四位为一个整体,分成多组数据分别进行[7,4,3]汉明编码[3]。
此步骤的目的是提高该算法的纠错能力。
Step4:把图像中的绿色分量进行提升小波变换[4],得到近似系数CA。
Step5:对近似系数CA进行分块,把它分割成4部分(分割方式如图1)。
分别嵌入相同的水印信息,但每一部分嵌入水印时的方向不同。
其中左上角部分嵌入水印的方式为:把数据分割成2×2子块block,分别对各分割子块进行奇异值分解。
Step6:把信息嵌入到每个子块的最大奇异值中,嵌入规则为:1)计算整数D=[λ1/Q]。
毕业:基于小波变换的数字水印技术研究(可以直接使用,可编辑优秀版资料,欢迎下载)基于小波变换的数字水印技术研究摘要:算法基于Haar小波变换,把小波系数分块,并计算每个块的平均值。
在一系列信号处理之后,这些块(尤其是大的块)的平均值不会有很大改变,否则,重构的图像就与原始图像有很大差别。
通过对这些块的平均值进行量化来嵌入水印;提取时也依赖于相应块的平均值,所以不需要原始图像参与。
算法对有损压缩、小波压缩、噪声、中值滤波和剪裁等操作有较好的鲁棒性。
关键词:信息隐藏;数字水印;小波变换引言随着计算机和网络的飞速发展,人们的许多创作和成果都以数字形式进行存储和发布。
然而,数字作品极易被非法拷贝、伪造和窜改,使得很多版权所有者不愿意利用网络公开其作品,从而阻碍其自身发展。
目前,数字作品的版权保护不仅仅是立法问题,也是一个很重要的技术难题。
从技术上看,数字媒体版权信息的嵌入和检测问题,是数字作品版权保护的两个关键问题,它综合了传统密码学的认证和鉴别问题的特点,又加入了稳健性要求。
版权保护信息必须与被保护的数据密切结合,版权保护信息的鉴别过程必须具有了抗干扰能力。
在这种情况下,数字水印技术应运而生。
1.数字水印技术概述提到水印,人们都会想到钞票中的水印。
钞票水印具有两条特性,首先,水印在通常情况下不可见,只有在特殊的观察条件下才可见(钞票中水印在光下可见)。
其次,水印信息必须与载体对象相关(在这里表示纸币的真实性)。
1.1数字水印技术的特性可证明性:能够为受到版权保护的数字产品提供完全可靠的证据。
不可见性:即被嵌入水印信息的数字产品不会出现明显的质量下降,隐藏的数据不易被察觉;另外,不能用统计的方法恢复出水印。
鲁棒性:添加的数字水印必须对施加于宿主图象的攻击具有一定的免疫能力,不能因为对宿主图象的某种操作而导致水印信息丢失。
1.2数字水印技术的应用水印技术的应用极为广泛,主要有以下7种应用领域:广播监控、所有者识别、所有权验证、交易跟踪、内容真伪鉴别、拷贝控制以及设备控制。
基于小波变换自适应数字图像水印算法的研究与实现的开题报告一、选题背景随着互联网技术的飞速发展,数字图像作为信息传递和存储的最基本形式,得到了广泛的应用。
数字图像水印技术是对数字图像加密和保护的有效手段之一。
数字水印技术是将任何形式的信息(比如图像、音频或视频)嵌入另一种数字媒体中的一种方法。
通过在图像中嵌入特定的信息,可以实现版权保护、身份认证、数据追踪和安全传输等多种应用。
传统的数字水印算法可以分为频域算法和空域算法两类。
其中,频域算法主要是通过将水印信息加入到图像的频能区域来达到隐藏水印的目的。
空域算法则是将水印信息隐藏在图像的像素值中。
近年来,小波变换自适应数字图像水印算法也逐渐兴起。
该算法利用小波变换的多分辨率特性,将水印信息嵌入到图像局部的低频系数里,以达到更好的保护水印信息和减轻图像失真。
二、研究目的和内容本研究旨在对小波变换自适应数字图像水印算法进行深入研究和实现,并评估其有效性和性能。
具体内容包括以下方面:1. 基于小波变换的数字图像水印嵌入和提取算法原理研究。
2. 分析小波变换自适应数字图像水印的优缺点,提出针对其缺点的改进方案。
3. 在Matlab平台上进行算法实现,并进行实验验证,包括实现的准确性、鲁棒性、隐蔽性和抗干扰能力等方面的评估。
4. 与其他数字图像水印算法进行比较和分析。
三、研究方法和技术路线本研究的核心是小波变换自适应数字图像水印算法,主要研究方法和技术路线如下:1. 文献调研:综合研究数字图像水印和小波变换相关理论和方法,分析目前常用的数字图像水印算法及其缺陷,了解小波变换自适应数字图像水印算法的研究现状和优化方向。
2. 提出改进方案:针对小波变换自适应数字图像水印算法的不足,提出改进方案,包括对算法的嵌入和提取过程进行实现和优化。
3. 算法实现:基于Matlab平台,实现小波变换自适应数字图像水印算法的嵌入和提取功能,并进行正确性验证和性能评估。
4. 实验评估:利用现有的测试数据集对算法进行评估,主要包括对所嵌入的水印信息的准确性,图像失真度以及抗干扰和隐蔽性等方面进行评估和比较。