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DCT域图像数字水印算法的分析和实现摘要：随着计算机通信技术和互联网的迅速发展，数字多媒体的传播业越来越方便快捷。
但是数字形式的多媒体产品由于可以方便地完全复制并在网络环境下广泛散发，大范围的授权拷贝行为受到了音像、出版、影视和软件等行业的高度关注。
为了防止这种情况的发生，人们提出了数字水印的概念。
数字水印是目前学术界研究的一个前沿热门方向，可为版权保护等问题提供一个潜在的有效地解决方案。
在本论文中，首先介绍了信息隐藏技术、数字水印技术，并着重介绍了数字水印技术的基本原理、特征、典型算法、评测方法等数字水印技术。
然后设计了一种基于DCT的图像数字水印新算法，该算法根据二值水印图像像点取值情况,相应地改变中频段两个位置处DCT系数的大小关系，从而实现水印信息的嵌入。
最后在MATLAB中通过编程进行实验仿真，并对其进行性能测试，实现了数字水印的嵌入、提取实验并用攻击实验证明该算法具有较好的不可见性和较好的鲁棒性。
关键词：数字水印；离散余弦变换(DCT)；鲁棒性Design and Implement of Digital Image WatermarkBased on DCTAbstract：With the rapid development of computer communication technology and the Internet, digital multimedia broadcasting industry is more and more convenient. However, because the digital forms of multimedia products can be easily copied completely and be disseminated widely in a networked environment, these acts is concerned widely by authorized audio and video, publishing, film and software industries. In order to prevent this from happening, the concept of digital watermarking was put forward. Digital watermarking is the academic study of popular and the cutting-edged, and also providing a potentially effective solution for copyright protection and other issues.In this paper, firstly introduced the digital watermarking technique for information hiding, digital watermarking technology, and highlighted the basic principles of digital watermarking technology, the characteristics of typical algorithms, and the evaluation methods. And then improved a DCT-based digital image watermarking algorithm, the algorithm based on the binary watermark image pixel value corresponding change in the band two locations at the size of the relationship of the DCT coefficients in order to achieve the watermark information’s embed. Through experimental simulation by programming in MA TLAB, and performance testing, the digital watermark embedding and extraction experiments and attack experiments prove that the algorithm has good visibility and good robustness.Key words:Digital watermarking，discrete cosine transform (DCT)，Robustness目录摘要 (Ⅰ)Abstract： (Ⅱ)第1章绪论 (1)1.1 信息隐藏技术 (1)1.2数字水印的研究背景 (2)1.3数字水印的发展前景 (3)第2章数字水印基本原理及技术 (4)2.1数字图像水印的基本原理 (4)2.2数字水印的特点 (6)2.3数字水印的分类 (7)2.4数字图像水印的典型算法 (8)2.4.1时空域水印算法 (8)2.4.2变换域水印算法 (8)2.5数字图像水印的典型攻击 (9)2.6 数字水印系统的性能评价 (10)第3章离散余弦变换及DCT域图像水印算法 (12)3.1离散余弦变换 (12)3.1.1离散余弦变换的原理 (12)3.1.2离散余弦变换的定义 (13)3.2基于DCT域的图像水印算法 (14)3.2.1 DCT域图像水印算法的背景 (14)3.2.2 DCT域图像水印算法的特点 (14)3.2.3 DCT域图像水印算法的发展 (16)第4章基于DCT域图像数字水印算法设计 (17)4.1 水印与载体图像的选取 (17)4.2水印的生成与嵌入 (18)4.2.1水印的生成 (18)4.2.2水印的嵌入位置选取 (18)4.3水印的检测与提取 (20)第5章算法实现和实验结果分析 (22)5.1 算法的实现 (22)5.1.1 水印的嵌入 (22)5.1.2 水印的提取 (23)5.2攻击实验 (25)5.2.1高斯噪声攻击 (25)5.2.2 JPEG压缩攻击 (27)5.2.3旋转攻击 (29)总结 (31)致谢 (33)参考文献 (34)附录1 (36)第1章绪论1.1信息隐藏技术在研究数字图像水印技术之前，需要先了解什么是信息隐藏技术。
基于DWT-DCT-SVD 的鲁棒盲视频水印算法摘要：为更有效的保护多媒体数据，文中提出了一种基于 DWT、DCT 与 SVD 结合的盲视频水印算法。
利用视频帧内的 R、G 通道的颜色差值进行关键帧的快速选取，将关键帧的 B 分量进行多级离散小波变换，对变换后的子带进行 Arnold 置乱，将水印嵌入到置乱后的子带奇异值中。
当嵌入水印视频受到攻击时，利用彩色图像各颜色通道间像素差值很小和奇异值分解的稳定性，用嵌入水印视频关键帧的 G 分量代替原始视频关键帧的 B 分量，实现水印的盲提取。
试验结果表明，该算法对噪声、滤波、裁剪、帧置乱、帧平均、MPEG 压缩等攻击具有较好的鲁棒性。
关键词：视频水印；关键帧；蓝色通道；奇异值；盲提取由于互联网技术和数字多媒体技术的快速发展，现如今大量的多媒体数据都可以通过网络被人们轻松的访问、拷贝和传播。
因此，寻求有效的方法来解决多媒体数据的版权保护问题日益受到人们重视。
其中，数字水印技术成为一种非常有效的版权保护方法。
近年来，人们对数字图像水印技术的研究已日趋成熟，而视频水印正处于研究阶段。
文献[2]提出了三维 Gabor 变换的视频水印算法，将水印信息嵌入到三维 Gabor 变换的系数中，该算法计算复杂度较高，不满足水印的实时性要求。
文献[3]基于三维小波变换的空时多分辨率特性，将扩频水印自适应的嵌入到三维小波系数中，鲁棒性较好，但实时性较差且水印为非盲提取。
文献[4]中对每 4 帧图像进行三维小波变换，将水印自适应的嵌入到视频的低频与高频帧中，水印为盲提取且鲁棒性较好。
文献[5]、[6]中的算法对几何攻击都具有较强的鲁棒性，但对于帧置乱、帧丢失等时间同步攻击鲁棒性较弱。
文献[7]利用压缩传感和Arnold变换对水印进行加密，然后将视频关键帧的某一颜色分量进行SVD分解，将加密后的水印嵌入到相应的奇异值中，该算法使水印具有较好的保密性和鲁棒性。
文献[8]提出了一种盲视频水印算法，但该算法将视频中的每一帧图像都进行DWT变换与分解，计算量大且对噪声的鲁棒性较差。
2010年5月第15卷第3期西 安 邮 电 学 院 学 报JO U RNAL OF XI .A N U N IV ERSIT Y OF POST S A ND T EL ECOM M U NI CAT ION S M ay 2010Vol 115N o 13收稿日期:2009-11-16作者简介:王立平(1985-),男,陕西铜川人,西安邮电学院计算机学院硕士研究生;喻东芝(1987-),女,陕西宝鸡人,西安邮电学院计算机学院硕士研究生;刘思奇(1985-),女,湖北荆州人,西安邮电学院计算机学院硕士研究生。
一种DWT 和DCT 相结合的数字图像水印算法王立平,喻东芝,刘思奇(西安邮电学院计算机学院,陕西西安 710121)摘要:提出一种DW T 变换和DCT 变换相结合的灰度图像数字水印算法。
对二值水印图像进行置乱和混沌加密处理,将水印图像序列调制成正负序列。
在水印的嵌入过程中,对载体图像进行小波变换,提取出其低频系数矩阵,将低频系数矩阵划分成4@4大小的子块,针对各子块进行DCT 变换,采用正负量化的方法进行水印的嵌入。
实验结果表明,该算法对JPEG 压缩、加噪、剪切和滤波等攻击,具有良好的抵抗能力,鲁棒性较好。
关键词:小波变换;DCT ;正负量化;分块中图分类号:T P391 文献标识码:A 文章编号:1007-3264(2010)03-0112-040 引言计算机网络通信技术特别是互联网的蓬勃发展,人们在国际互联网上发布自己的作品,传递重要的信息,进行各种学术交流和电子商务活动。
但随之而来的副作用也是非常明显的,通过网络传输数据文件或作品使有恶意的个人或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内容,因此如何在网络环境中实施有效的版权保护和信息安全手段成为一个迫在眉睫的现实问题。
数字水印技术的研究就是在这样环境下迅速发展起来的。
目前的数字水印算法大致分为两类,一类是基于空间域的,一类是基于变换域的。
基于DCT和DFT视频盲水印算法的研究与实现丁海洋【摘要】为了统计不同算法的透明性和鲁棒性，比较不同算法的优缺点，针对基于DCT和DFT的视频盲水印算法进行了研究。
研究并实现了3种基于DCT的视频水印算法和1种基于DFT的视频水印算法。
通过实验，统计它们的透明性和鲁棒性。
结果表明，DCT算法的透明性优于DFT算法；DFT算法抗几何攻击的鲁棒性优于DCT算法，DCT算法抗编码攻击的鲁棒性优于DFT算法。
%Video watermark is an emerging technology for copyright protection and authentication of digital video, this paper has researched and realized blind video watermarking algorithms based on DCT and DFT, Studied and implemented three kinds of DCT-based video watermark algorithms and one DFT-based video watermark algorithm, and counted transparency and robustness of algorithms. Experiments show that the transparency of DCT algorithms is superior to the DFT algorithm; and the robustness of the DFT algorithm against ge- ometrical attacks is better than DCT algorithms, the robustness of DCT algorithms against coding attacks is better than the DFT algorithm.【期刊名称】《北京印刷学院学报》【年(卷),期】2012(020)004【总页数】4页(P32-35)【关键词】视频水印;DCT;DFT【作者】丁海洋【作者单位】北京印刷学院信息与机电工程学院,北京102600【正文语种】中文【中图分类】TP309.7视频水印是用于数字视频版权保护和认证的一门新兴技术。
第三章图像数字水印的方案3.1 图像数字水印的技术方案在数据库中存储在国际互联网上传输的水印图像一般会被压缩，有时达到很高的压缩比。
因此，数字水印算法所面临的第一个考验就是压缩。
JPEG和EZW（Embedded Zero-Tree Wavelet）压缩是最常见的两种压缩方法。
JPEG是基于离散余弦变换域的压缩方法，而EZW是基于小波变换域的压缩方法。
前人的研究证明采用与压缩算法相同的变换域水印方法，对于压缩的稳健性较强。
因此，我研究图像文件水印算法主要集中在变换域算法及利用人眼视觉特性上。
数字水印的嵌入要求即要考虑视觉透明性，又要保证嵌入水印后图像的稳健性，这两个方面存在着矛盾。
保证视觉透明性，就要将水印嵌入到人眼不敏感区，也就是嵌入到图像的高频分量中。
而多数图像处理方法对于图像高频部分的损坏程度较高，如有损压缩、高频滤波等。
水印很容易在经历图像处理的过程中丢失。
这样，则无法保证图像数字水印的稳健性。
如果要获得很好的稳健性，数字水印应加在人眼敏感的低频部分，图像的大部分能量集中在低频部分，如果对于低频部分进行处理，水印固然会失去，而图像也没有了利用价值，然而，水印的嵌入会对图像的质量有非常大的影响，这又无法保证视觉透明性。
数字水印算法的实现基本分为三个部分：宿主图像的变换，水印的嵌入和水印的检测，分别描述如下。
3.2 基于DCT域的图像数字水印技术离散余弦变换（Discrete Cosine Transform）属于正交变换图像编码方法中的一种。
正交变换图像编码始于1968年。
当时安德鲁斯（Andrews）等人发现大多数自然图像的高频分量相对幅度较低，可完全舍弃或者只用少数码字编码，提出不对图像本身编码，只对其二维傅立叶（DFT）系数进行编码和传输。
但DFT是一种正交变换，运算量很大，常常使实时处理发生困难，第二年他们就用Walsh-Hadamard变换（WHT）取代DFT可以使运算量明显减少，这是因为WHT变换只有加减法而无需乘法。
合肥学院学报(自然科学版)Journal of Hefei University(Natural Sciences) 2009年8月 第19卷第3期 Aug.2009Vol.19No.3 基于DCT和DW T域的数字水印算法李海燕(安徽广播影视职业技术学院信息工程系,合肥 230022)摘 要:数字水印技术近年来得到了广泛的研究.新的水印算法不断提出,根据DCT域和DW T域图像水印技术原理,提出一种利用DCT域和DW T域相结合的图像水印技术算法,在嵌入强度的选取上做了新的测试.实验证明,用该算法嵌入水印的图像质量没有明显下降,并且嵌入的水印信息具有良好的鲁棒性.关键词:数字水印;离散余弦变换;离散小波变换;水印检测中图分类号:TP391.41 文献标识码:A 文章编号:1673-162X(2009)03-0037-03基于变换域[1]的数字水印技术往往采用类似于扩频图像的技术来隐藏水印信息[2].这类技术一般基于常用的图像变换(局部或是全局的变换),这些变换包括离散余弦变换(D iscrete Cosine Transfor m, DCT)、离散小波变换(D iscrete W avelet Transt or m,DW T)、傅氏变换(D iscrete Fourier Test,DFT或FFT)、傅里叶—梅林变换(Fourie—Mellin Transt or m,F MT)以及哈达马变换(Hada mard Transf or m)等.离散余弦变换[3]是一种空间变换,是数字信号处理技术中最常用的线性变换之一,具有很好的能量压缩能力和去相关能力,特别的,数字图像的JPEG压缩标准就是建立在离散余弦变换基础上的.基于JPEG压缩标准模型的水印嵌入算法可以增强水印抵抗JPEG压缩攻击的能力,因此离散余弦变换在数字水印处理技术[4]中受到了普遍重视.小波变换[3]的理论是近年来兴起的新的数学分支,它是继1822年法国人傅里叶提出傅里叶变换之后又一里程碑式的发展,解决了很多傅里叶变换不能解决的困难问题.小波变换可以看作是傅里叶变换的发展,即它是空间(时间)和频率的局部变换,为传统的时域分析和频域分析提供了良好的结合.目前,小波分析已经广泛应用于数字图像和视频的压缩编码、计算机视觉、纹理特征识别等领域.基于离散小波变换的数字水印嵌入算法[5,6]虽然充分利用了小波变换的多分辨率特性,而且采用各种方法计算视觉系统在小波变换域内的掩蔽特性,但很少考虑数字图像经过小波变换后的各个子带图像中相邻小波系数之间存在着很强的相关性问题.为此,文献[1]结合离散小波变换的多分辨率特性和离散余弦变换的能量压缩能力以及解相关能力,提出了DW T和DCT结合的水印嵌入算法,将原始图像和水印图像先进行DW T变换,然后进行DCT变换,再嵌入水印信息.1 一种DCT和DW T域相结合的数字水印算法本文将利用小波变换和DCT变换的特性,首先对原始图像进行一次小波变换,得到分解后的低频子图,而后对低频子图进行8×8的分块DCT变换,将水印信息嵌入到DCT变换后的中频系数.下面将详细地说明将DW T和DCT两种变换结合起来的水印嵌入和检测算法.算法基本框图如图1所示,其中引入了一系列增强性能的机制,包括:基于人类视觉系统HVS特性的水印信号嵌入策略,用二值序列调制水印信息等来增强水印系统的透明性和鲁棒性.设载体图像为I,其大小为M×N,I(i,j)(1≤i≤m,1≤j≤n)代表载体图像中第i行第j列像素的灰度值;H(i,j)是考虑人眼视觉特性计算出的(i,j)点的特性值,特性值的大小表示该像素点所能容纳的噪声值的大小,该值越大,能容纳的噪声就越大;Q为水印图像经预处理后输出的-1、1序列,C为-1、1的二值混沌序列,X为最终的水印序列.本实验用随机数序列作为水印,原始图像为Lena灰度图像.该算法的基本思想如下.收稿日期:2009-04-23 修回日期:2009-06-10作者简介:李海燕(1971—),女,安徽合肥人,安徽广播影视职业技术学院信息工程系讲师;研究方向:图形图像技术.1.1 水印嵌入算法图1 水印嵌入框图(1)对图像I 进行小波变换.小波变换是将信号分解到时域和尺度域上,不同的分解尺度对应不同的频率范围.小波变换中常用到近似分量和细节分量.近似分量表示信号的低频成分,而细节分量表示的是高频成分.通过小波变换,可以有效地提取图像的低频成分.例如,对256×256标准图像做一次小波变换,得到的图像D ′.(2)为了使加入的水印可以均匀分布在图像中,对D ′进行DCT,然后决定图像中感知最具意义的频率部分,即DCT 系数最大的分量,用向量V 表示.(3)构造长度为n 服从N (0,1)正态分布的随机数序列作为水印信号x i ,应用下式将水印信号x i 嵌入到V i 中,得到V ′i : V ′i =V i (1+a i x i ),(1)a i 是比例系数,其大小决定了水印信号修改图像频率的强度,在不影响图像质量的前提下本例取0.08.(4)将V ′i 进行反离散余弦变换ID CT,获得加入水印的低频图像D ″,然后做小波重构,获得与原来图像大小相等、含有水印成分的图像I W .1.2 水印检测算法(1)计算具有水印信号图像的小波变换,用I ′W 表示;(2)提取小波变换的近似信号,对其做DCT 变换,用V ″W 表示;(3)计算原图像的小波变换,提取小波变换的近似信号做DCT 变换,用V 表示;(4)分析水印加入的位置,应用下式恢复水印信号x ′i : x ′i =1a i V ″WV i -1;(2)(5)利用相似度公式,比较恢复出来的水印信号x ′和原水印信号x 的相似程度:cn (x,x ′)=∑n i =1(x i x ′i ) ∑ni =1x i x i ,(3)从相似度测量值即可判断图像中是否含有水印信号.1.3 实验结果(1)嵌入水印后图像及检测.图2显示出原始图像和嵌入水印后的图像.由图可见,嵌入的水印对原始图像的影响很小,不易觉察.图3给出提取的水印,从响应值可以看出提取出的水印具有唯一性,相似度检测值为32.0143.(2)对嵌入水印的图像加入高斯噪声,如图4所示,对其进行水印检测,相似度检测值为19.6218.可以看到对于这种高频噪声,该算法具有很好的抗攻击能力.(3)JPEG 处理后的水印检测.图5是对水印图进行JPEG 压缩编码,当压缩质量为15时,图像的块效应已非常明显,这时做相似度检测其响应也能达到26.8732,仍然能够很好地检测出水印信号的存在与否.(4)滤波处理后的水印检测.嵌入水印的图像经过平滑滤波和维纳滤波后,在图像质量降质严重的情况下仍然可以很好的检测出水印信号,相似度检测值为10.6167,如图6所示.83合肥学院学报(自然科学版)第19卷(5)缩放处理后的水印检测.将加入水印后的图像缩小至原来图像的25%,然后恢复到原来图像的尺寸大小,这时图像已经有明显的失真,但仍能够检测出水印信号,相似度检测值为6.3125,如图7所示,表明算法具有很好的抗缩放处理的特性.由以上实验结果可以看出,该算法具有良好的不可见性和鲁棒性,能够抵抗多种攻击.2 结束语本文将离散小波变换与离散余弦变换相结合,设计出一种新的水印算法.该算法利用离散小波变换的多分辨率特性和离散余弦变换的能量压缩能力,通过修改变换域的中频系数,把水印信息嵌入到原始图像中.实验结果表明,该算法具有较好的不可见性和鲁棒性.参考文献:[1] 王秋生.变换域数字水印嵌入算法研究[D ].哈尔滨:哈尔滨工业大学计算机科学与技术学院,2001.[2] 黄继武,谭铁牛.图像隐形水印综述[J ].自动化学报,2000,26(5):6452655.[3] 孙圣和,陆哲明,牛夏牧.数字水印技术及应用[M ].北京:科学出版社,2004:862116.[4] 黄继武,Shi Yun Q ,程卫东.DCT 域图像水印:嵌入对策和算法[J ].电子学报,2000,28(4):57261.[5] 冯象初,张玉双,王卫卫.一种基于DW T 域的数字水印方案[J ].计算机科学,2002,29(7):75276.[6] 孙锐,孙洪,姚天任.新颖的基于小波变换的数字水印方案[J ].红外与激光工程,2003,31(4):2972300.[责任编校:罗季重]D i g it a lW a ter mark i n g A lgor ith m s Ba sed on DCT and DW TL I Hai 2yan(I nf or mati on Engineering Depart m ent,Anhui B r oadcasting Movie and Televisi on Vocati onal College,Hefei 230022,China )Abstract:D igital water marking syste m s have gained a large interest in recent years .Many ne w water marking algorith m s have been p resented based on the technical p rinci p les of e mbedding water marks which are based on DCT and DW T .A water mark alg orithm is p r oposed and the selecti on of e mbedding intensity is tested .The ex peri m ent shows that this ne w algorithm can keep the i m age quality well as bef ore and even has better r obusticity .Key words:digital water marking;DCT;DW T;water marking detecti on93第3期李海燕:基于DCT 和DW T 域的数字水印算法。
数字水印编码算法可以分为以下几种：
空域水印算法：直接将水印嵌入到载体上，计算简单且效率较高，但稳健性相对较差。
变换域水印算法：将水印添加到载体图像的某种变换域系数中，包括离散傅立叶变换（DFT）、离散余弦变换（DCT）、离散小波变换（DWT）等。
这类算法计算相对较复杂，但能嵌入大量比特数据而不会导致可察觉的缺陷。
Patchwork方法及纹理块映射编码方法：这两种方法都是Bender等提出的。
Patchwork是一种基于统计的数字水印，其嵌入方法是任意选择N对图像点，在增加一点亮度的同时，降低另一点的亮度值。
该算法的隐藏性较好，并且对有损的JPEG和滤波、压缩和扭转等操作具有抵抗能力，但仅适用于具有大量任意纹理区域的图像，而且不能完全自动完成。
基于扩频图像的数字水印算法：这类技术一般基于常用的图像变换，基于局部或是全部的变换，这些变换包括离散余弦变换（DCT）、小波变换（WT）、傅氏变换（FT或FFT）以及哈达马变换（Hadamard transform）等等。
其中基于分块的DCT是最常用的变换之一，现在所采用的静止图像压缩标准JPEG也是基于分块DCT的。
此外，数字水印编码算法还可以根据检测方式、嵌入对象等进行分类。
在实际应用中，选择何种算法取决于具体需求和目标。
DCT域和DWT域图像盲水印算法分析题目：DCT域和DWT域图像盲水印算法研究专业：通信与信息系统硕士生：任朋宽(签名)(签名)半牛佥鲢I宜I指导教0ili：张敏瑞摘要随着网络技术和多媒体技术的飞速发展，如何保护多媒体信息的安全已成为国际上研究的热门话题，数字水印技术应运而生。
作为保护数字作品版权的一种重要手段，数字水印技术己成为当今学术界研究的一个热点。
本文简介了数字水印背景、基本原理、特征、算法评测等基本知识，介绍了目前主流数字水印算法，给出了DCT域和DWT域两种数字盲水印算法。
DCT域数字水印算法先对原始图像分块作DCT，再将二值水印图像置乱，最后用置乱后的水印信息控制m序列对原始图像子块DCT部分中频系数进行修改，实现水印的嵌入。
该水印算法不可见性较好，对JPEG压缩，噪声，滤波有较好的鲁棒性。
所给DWT域数字水印算法先将原始图像分块做DWT，再将二值水印图像置乱，然后用置乱水印信息作为控制信号对原始图像分块DWT的部分高频系数进行处理，实现水印的嵌入。
该水印算法不可见性较好，对JPEG压缩、剪切、滤波有较好的鲁棒性。
关键词：数字水印；图像；DCT；DWT；盲水印研究类型：理论研究精品参考文献资料精品参考文献资料Subject ：Research on Image Blind Watermarking Algorithms in DCT and DWT DomainSpecialty：Communication and Information SystemName ：Ren Pengkuan (Signature)Instructor：ZhangMinrui (Signature)ABSTRACTWith the rapid development of network and multimedia technique，the security ofmultimedia information has become aS a hot topic in international research,thus，digital watermarking technology appeared．As an important means to protect digital copyright, digital watermarking technique is a focus in the present academe．BaSic knowledge of digital watermarking such as background，fundamental theory, characteristics，algorithm evaluating is introduced in this thesis．Current mainstream digital watermarking algorithms are introduced．And two algorithms in DCT and DWT dommn aremodified．In the DCT domain algorithm，binarywatermark is permuted firstly．Then theoriginal image is processed by blocked DCT ．Finally,intermediatefrequency coefficients are modified by two m-sequences under the control of permuted watermark．This algorithm is imperceptible，and robust to JPEG compression，noise attack and filtering．The modifiedalgorithm in DWT domain permutes the binary watermark image firstly．And then，blocked DWT transform is performed on original image．Watermark embedding is implemented by adjusting the high frequencycoefficients．This algorithm is transparent，and robust to JPEG compression，cropping and filtering．Key words：Digital watermarking Image DCT DWT Blind watermarking姿料技大学学位论文独创性说明本人郑重声明：所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及其取得研究成果。
尽我所知，除了文中加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人或集体已经公开发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得西安科技大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。
与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。
学位论文作者签名：锰酮1缸日期：．7．oog辱占月1母学位论文知识产权声明书本人完全了解学校有关保护知识产权的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于西安科技大学。
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本人允许论文被查阅和借阅。
学校可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
同时本人保证，毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章一律注明作者单位为西安科技大学。
保密论文待解密后适用本声明。
学位论文作者签名：住J飘龃指导教师签名：妖匀钆嘶加口年6月弓日精品参考文献资料1绪论1绪论1．1研究背景和意义随着数字技术和计算机网络的发展，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，这使得信息的存取和共享更加快捷和方便。
越来越多的数字媒体得以广泛传播，信息表达的效率和准确度也得到了显著的提高。
然而，数字作品的便利性和不安全性是并存的，它可以低成本、高速度地被复制和传播，这样就为创造者和使用者都提供很大的便利，网络在给人们带来便利的同时也暴露出越来越严重的安全问题。
例如多媒体作品的版权侵犯，软件或文档的非法拷贝，电子商务中的非法盗用和篡改等。
因此，数字产品的版权保护以及信息传输过程中的数据安全问题是现在乃至未来相当长时期内的研究热点之一。
由于传统的加密方法对多媒体内容的保护和完整性认证具有一定的局限性，加密方法只用在通信的信道中，一旦被解密，信息就完全变成明文。
因此访问控制和加密技术只能对数据进行有限的保护，无法防止数据的非法复制和鉴别数字媒体的知识产权。
数字水印技术是近几年来刚刚兴起的一种有效的数字产品版权保护和数据安全维护技术，它将具有特定意义的标记，利用数字嵌入的方法隐藏在数字图像、声音、文档、图书、视频等数字产品中，用以证明创作者对其作品的所有权，并作为鉴定、起诉非法侵权的证据，同时通过对水印的检测和分析来保证数字信息的完整可靠性，从而成为知识产权保护和数字多媒体防伪的有效手段。
然而，由于数字水印技术的研究涉及了通信理论、计算机科学、密码学、算法设计和信号处理等众多领域，是一个多学科交叉的学科，故无法避免这些领域固有的一些缺点，这给研究工作带来一定的难度和挑战性。
目前设计的数字水印方案或者数字水印攻击方案都还存在着这样或那样的问题，尚缺乏有关数字水印统一的理论。
可以说，无论在国内还是在国外，数字水印技术的研究都还很不成熟，从理论到应用都还是处于发展的初级阶段，有许多问题有待于解决。
因此，不论从理论角度还是从应用角度来看，开展水印技术的研究，不仅具有重要的学术意义，还有极重要的经济意义。
1．2数字水印的起源一般认为，数字水印起源于古老的水印技术。
这里提到的“水印"技术是指传统水印，即印在传统载体上的水印，如纸币上的水印、邮票上的水印等，将它们对着光照可以看到其中隐藏的图像。
这些传统的“水印"用来证明其内容的合法性。
大约700年前，纸水印便在意大利的Fabrinao镇出现IlJ，这些纸水印是通过在纸模中加细线模板制造出精品参考文献资料西安科技大学硕士学位论文来的。
纸在存在细线的区域会略微薄一些，这样也会更透明一些。
到了18世纪，在欧洲和美国制造的产品中，纸水印己经变得相当的实用了。
大约也是这个时期，水印开始用于钱和其它文件的防伪措施。
纸水印的存在既不影响美感，也不影响纸张的使用。
中国是世界上最早发明造纸术的国家，也是最早使用纸币的国家。
宋真宗在位时(公元998--1021年)，四川民间发明了“交子’’【2J。
交子正面都有票人的印记，有密码画押，票面金额在使用时填写，可以兑换，也可以流通。
可以说交子上的印文既包含水印技术也包含消隐技术。
数字水印的产生最早可追溯到1954年，它的产生源于对数字产品的保护。
在1954年，Muzak公司的埃米利。
希姆布鲁克(Emil。
Hembrooke)为带有水印的音乐作品申请了一项专利。
在这项专利中，通过间歇性地应用中心频率为1l她的窄带陷波器，认证码就被插入到音乐中。
该频率上能量的缺失表征使用了陷波滤波器，而缺失的持续时间通常被编码为点或长划线，此认证码使用了莫尔斯电码。
1961年美国专利局这样描述了该项发明【3】，此系统被Muzak公司用到1954年前后。
此发明使对音乐作品进行确证成为可能，从而制定出了一个防止盗版的有效途径，这也可以比作纸币中的水印。
数字水印技术【4。
5】是一种信息隐藏技术，其思想是利用多媒体数字作品中普遍存在的冗余数据与随机性，把版权信息嵌入在数字作品本身中，从而起到保护数字产品版权或完整性的一种技术。
理想的数字水印方案应该是只有版权所有者才可以对其数字作品加载水印，但任何人都可以对其验证的水印方案。
1．3论文结构本文主要研究了变换域数字图像水印算法，结构安排如下：第一章：绪论，简要介绍了课题的背景和意义，数字水印技术的概念和所要研究的内容。
第二章：数字水印技术，主要介绍了数字水印系统相关知识、典型算法和算法评测。
第三章：DCT域的数字水印算法，介绍了DCT变换的基本知识，结合人眼视觉特性，利用Arnold置乱技术，给出并验证了一种DCT域的数字水印算法。
第四章：DWT域的数字图像水印算法，介绍了小波变换的基本知识，结合小波变换的多尺度、多分辨率的特点，利用Arnold置乱技术，给出并验证了一种基于DWT域的数字水印算法。
