基于MATLAB的数字音频水印技术程序
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基于Matlab的数字水印技术研究摘要:数字水印技术是一种在数字媒体中嵌入信息的技术,它能够为数字图像、视频和音频信息赋予拥有者的权利,这些信息可以在数字媒体上传播和传播时保护其准确性和完整性。
本文采用Matlab对数字水印技术的研究进行了研究,使用Matlab的权限和仿真技术,研究了数字水印技术在PC上的不同运行,研究了水印的安全型号,以及数字水印的位置信息的可靠性。
同时,本文的仿真实验结果表明,在不同的参数设置下,数字水印技术可以实现快速、高效地提取水印,从而实现某种形式的认证在实际应用中可能是有用的。
关键词:Matlab;数字水印技术;安全模型;位置信息1 引言近年来,随着多媒体技术的飞速发展,数字媒体作为新型的信息传输媒介迅速发展,成为更为重要的媒介。
数字媒体包括数字图像、视频和音频,此类数字信息可以在处理机、PDA及移动设备中得到高速传播。
但由于数字媒体的高度灵活性,使得数字媒体可能被伪造,被随意地篡改、移植和分发。
此时,数字水印技术应运而生,它为数字媒体中嵌入的有形信息提供了有效地准确性和完整性保护(比如嵌入者的所有权证明、鉴定、认证、定向信息传输等)。
基于 Matlab 的数字水印技术研究,目标是在 Matlab 环境中开发一种数字水印技术,同时讨论数字水印的性能指标以及应用的限制。
Matlab 是一款应用非常广泛的、易于使用的微计算机软件,它拥有完善的数学运算、仿真及可视化功能,在数字水印研究中占据十分重要的地位。
2 Matlab 在数字水印方面的应用2.1 数字水印算法的模拟数字水印技术可以赋予被嵌入数字媒体的信息,可以用于认证,标记,痕迹和防伪等目的。
有了 Matlab 的强大功能,一般数字水印方法都可以使用 Matlab 来进行模拟仿真,有了数字水印算法的仿真结果,可以用于进一步评估新的数字水印技术的质量和可行性和完整性。
2.2 数字水印算法的安全模型Matlab 也可以用来研究不同的安全模型,以保证数字水印技术是安全可靠的。
一、水印技术概述水印技术是指在数字媒体中嵌入一些特定信息,以保护数字内容的版权和完整性。
水印技术可以分为可见水印和不可见水印,其中不可见水印更适用于数字图像和音频等领域。
本文主要介绍基于Matlab的离散小波变换(DWT)方法在数字图像中的水印嵌入与提取。
二、离散小波变换(DWT)简介离散小波变换是一种多尺度分析的方法,它可以将信号分解成不同频率成分的低频部分和高频部分。
在数字图像处理中,DWT可以对图像进行多尺度分析,将图像分解为不同尺度的子图像,使得图像的局部特征得以突出。
三、水印嵌入的步骤在Matlab中使用DWT方法进行水印嵌入的具体步骤如下:1. 读取原始图像和水印图像。
2. 对原始图像进行DWT分解,得到低频部分LL和高频部分LH、HL、HH。
3. 对水印图像进行预处理,如调整大小和灰度处理。
4. 对水印图像进行DWT分解,得到低频部分LL_w和高频部分LH_w、HL_w、HH_w。
5. 将水印信息嵌入到原始图像的DWT高频部分,可以选择直接替换部分高频系数或加减小幅度的高频系数。
6. 对修改后的DWT系数进行逆变换,得到含有水印信息的新图像。
四、水印提取的步骤在Matlab中使用DWT方法进行水印提取的具体步骤如下:1. 读取含水印的图像。
2. 对含水印图像进行DWT分解,得到低频部分LL'和高频部分LH'、HL'、HH'。
3. 对提取水印的图像进行DWT分解,得到低频部分LL_w'和高频部分LH_w'、HL_w'、HH_w'。
4. 根据嵌入水印时的处理方式,从高频部分中提取含水印信息。
5. 对提取的水印信息进行后处理,如灰度处理和大小调整。
五、实验与结果分析本文以一张数字图像为例,使用Matlab中的DWT方法进行水印嵌入和提取实验。
实验结果显示,DWT方法在水印嵌入和提取方面具有较好的鲁棒性和隐蔽性,对一定程度的噪声和攻击具有一定的抵抗能力。
Matlab技术数字水印嵌入与提取数字水印技术是一种在数字媒体中嵌入隐藏信息的方法,被广泛应用于版权保护、身份验证和防伪等领域。
Matlab作为一个功能强大的科学计算软件,提供了丰富的工具和函数来实现数字水印的嵌入和提取。
本文将介绍Matlab中数字水印技术的基本原理,并通过实例演示嵌入和提取过程。
一、数字水印的基本原理数字水印技术利用数字信号的统计特性,将水印信息嵌入到原始信号中,形成一个带有隐藏信息的新信号。
在嵌入和提取过程中,必须保证水印对原始信号的影响尽可能小,以保持信号的质量和可辨识度。
数字水印的嵌入过程主要包括以下几个步骤:1. 选择合适的水印信息:水印信息可以是文字、图像、音频等形式,需要根据应用需求进行选取。
2. 将水印信息与原始信号进行编码和调制:通过编码和调制技术,将水印信息嵌入到原始信号的特定位置,使其与原始信号融为一体。
3. 保证水印的安全性:为了抵抗攻击和伪造,需要对水印进行加密和鲁棒性处理,以保证水印的可靠性和可提取性。
数字水印的提取过程主要包括以下几个步骤:1. 对带水印信号进行预处理:包括噪声滤波、增强对比度等,以提高水印的可提取性。
2. 提取水印信息:通过解调和解码技术,从带水印信号中还原出水印信息。
3. 验证水印的完整性和准确性:对提取出的水印进行验证和比对,以确定提取的水印是否与原始水印一致。
二、Matlab实现数字水印嵌入与提取Matlab提供了强大的图像处理工具箱和信号处理工具箱,可以方便地实现数字水印的嵌入和提取。
以下将以图像水印为例,介绍Matlab中数字水印的嵌入和提取过程。
1. 数字水印的嵌入a. 选择水印图像和原始图像:从计算机中选择一张水印图像和一张原始图像,作为嵌入水印的输入。
b. 对原始图像进行预处理:包括图像的大小调整、对比度增强等操作,以提高水印的嵌入效果。
c. 对水印图像进行处理:通过调整水印图像的大小和位置,使其适应于原始图像的特定区域。
摘要数字水印(Digital Watermarking)技术是我们生活中经常见到的信息隐藏技术。
它将一些标识信息(即数字水印)直接嵌入数字载体中,但不影响原载体的使用价值,也不容易被人的知觉系统觉察或注意到。
空间数字水印是信息隐藏技术的一个重要研究方向,另一类是频率数字水印。
空间数字水印采用最低有效位(LSB)算法,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。
本实验是基于matlab的数字水印设计——基于空域的水印实现。
关键词:信息隐藏技术;空间数字水印; LSB算法;matlab目录1 设计任务与目的 (1)2 MATLAB的简介及应用 (1)2.1 MATLAB简介 (1)2.2 MATLAB应用 (1)3 数字水印技术 (2)3.1 数字水印技术的发展 (2)3.2 水印分类 (2)3.3 数字水印的特点 (3)3.4 数字水印技术的基本原理 (4)4 基于LSB的数字水印算法 (5)4.1 LSB算法原理 (5)4.2 LSB算法的实现 (6)4.2.1 水印嵌入算法 (7)4.2.2 水印提取算法 (9)5 MATLAB软件仿真 (11)5.1 仿真结果 (11)5.1.1 水印嵌入仿真 (11)5.1.2 水印提取仿真 (12)5.2 仿真分析 (13)结论 (14)参考文献 (15)基于Matlab的数字水印设计——基于空域的水印实现1 设计任务与目的(1)通过课程设计把自己在大学中所学的知识应用到实践当中。
(2)在课程设计的过程中掌握程序编译及软件设计的基本方法。
(3)深入了解利用Matlab设计基于Matlab的数字水印设计——基于空域的水印实现。
(4)提高自己对于新知识的学习能力及进行实际操作的能力。
(5)锻炼自己通过网络及各种资料解决实际问题的能力。
2 MATLAB的简介及应用2.1 MATLAB简介MATLAB 是美国MathWorks公司出品的商业数学软件,用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境,主要包括MATLAB和Simulink两大部分。
基于Matlab 的数字音频水印量化算法【Abstract】Digital watermarking technology is a hot topic in recent years, copyright protection in the field of audio, wood paper, based on wavelet transform and discrete cosine transform digital audio watermarking, the extraction algorithm Matlab7.0 implementation. Experiments show that the algorithm for resampling, quantization, and MP3 compression attacks have robust.Key words: wavelet transform: DCT: Digital watermarking: Matlab【摘要】:数字水印技术是近年来音频版权保护领域的一个热点,木文提出了一种基于小波变换和离散余弦变换的数字音频水印嵌入、提取算法的Matlab 实现。
实验表明,该算法对于重采样,重量化,及MP3压缩等攻击都具有较好的鲁棒性。
【关键词】:小波变换:离散余弦变换:数字水印:Matlab一、IntroductionAs an effective means of digital media works of intellectual property protection, digital watermarking has been widespread concern, and has become a hot international academic research. The digital watermarking technology related to the amount of people image, audio processing algorithms, mathematical tools, the amount of time people spend in programming and preparation of the algorithm If only using programming tools provided Hing functions to achieve. Therefore, a high-performance scientific and engineering calculation software is necessary. Matlab is currently very popular in domestic and foreign engineering design and system simulation software packages. It is The MathWorks introduced in 1982 a high-performance numerical computation and visualization software 'which provides image processing toolbox, wavelet analysis toolbox, digital signal processing toolbox write digital watermarking technology is a very good choice. Programs written using the above algorithm, only a few dozen statements can achieve a digital watermark. If these procedures written in C language or other high-level language program at least more than 100 lines. Muwen for digital audio watermarking itself.一、引言作为数字媒体作品知识产权保护的一种有效手段,数字水印得到了广泛关注,并己成为国际学术界研究的一个热点。
数字水印技术是一种用于保护数字信息安全和保护知识产权的重要技术手段。
Matlab作为一种强大的数学计算软件,具有丰富的数字信号处理和图像处理工具包,能够很好地支持数字水印的嵌入和提取。
本文将介绍如何使用Matlab进行数字水印的嵌入和提取,并给出相应的代码实现。
1. 数字水印嵌入数字水印嵌入是将一段隐藏的信息嵌入到载体中,使得这段信息对于一般观察者来说是不可察觉的。
在Matlab中,可以使用一些图像处理工具进行数字水印的嵌入。
需要读入载体图像和待嵌入的数字水印。
载体图像可以使用Matlab 中的imread函数进行读取,得到一个包含图像像素信息的矩阵。
待嵌入的数字水印可以是一段文本、一幅小型图像或者一段音频信号。
接下来,可以选择合适的嵌入算法进行数字水印的嵌入。
常用的算法包括LSB替换算法、DCT变换算法以及扩频水印算法等。
这些算法都可以在Matlab中找到相应的实现。
将得到的嵌入水印后的图像保存起来,成为带有数字水印的图像。
可以使用Matlab中的imwrite函数将处理后的图像保存到本地。
2. 数字水印提取数字水印提取是将嵌入在载体中的数字水印提取出来,还原成原始的水印信息。
在Matlab中,可以利用数字信号处理和图像处理工具进行数字水印的提取。
需要读入带有数字水印的载体图像。
同样可以使用Matlab中的imread函数进行读取。
接下来,根据数字水印嵌入时所采用的算法,使用相应的提取算法进行数字水印的提取。
提取算法通常与嵌入算法是对应的,可以在Matlab中找到相应的实现。
将提取得到的数字水印展示出来,可以是一段文本、一张图像或者一段音频信号。
在Matlab中可以利用文本处理工具、图像处理工具和音频处理工具展示提取得到的数字水印信息。
3. 示例代码以下是一个简单的示例代码,演示了如何在Matlab中进行数字水印的嵌入和提取:数字水印嵌入image = imread('carrier_image.jpg'); 读入载体图像watermark = imread('watermark_image.jpg'); 读入待嵌入的数字水印watermarked_image = embed_watermark(image, watermark); 使用embed_watermark函数进行数字水印的嵌入imwrite(watermarked_image, 'watermarked_image.jpg'); 保存带有数字水印的图像数字水印提取watermarked_image = imread('watermarked_image.jpg'); 读入带有数字水印的载体图像extracted_watermark = extract_watermark(watermarked_image); 使用extract_watermark函数进行数字水印的提取imshow(extracted_watermark); 展示提取得到的数字水印信息以上代码中,embed_watermark和extract_watermark分别是数字水印的嵌入和提取函数。
利用logistic映射产生混沌序列x(n)a=3.571x{1}=0.2while 0<x{n}<1x{n+1}=a.*x{n}.*(1-x{n})n=n+1enddisp(x)结果n=102再对x(n)进行量化得0-1序列于明文序列y(n)进行模2加,得到密文序列。
采样函数:linspace(0,0.8906,50)先将47168bit的宿主音频等步长分段,分为1000段,然后混沌序列选择其中的102段,对每段进行3及小波分解,挑选出绝对值最大的系数,运用嵌入公式。
进行3及小波分解及重构图象的程序问题:如何量化,进行模2加。
二进制如何按位进行加法。
生成水印程序%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%读取声音文件FILE='D:\audio\in\1.wav';[y,Fs,bits]=wavread(FILE);%绘制出原始声音信号图figure(1);subplot(3,1,1);plot(y);title(%用db4小波对读入的声音文件进行3级小波分解[c,l]=wavedec(y,3,'db4');%提取3级小波分解的低频系数和高频系数ca3=appcoef(c,l,'db4',3);cd3=detcoef(c,l,3);cd2=detcoef(c,l,2);cd1=detcoef(c,l,1);x=ca3;lx=length(x);subplot(3,1,2);plot(x);s=max(abs(x))*0.2;i=find(abs(x)>s);%插入位置lx=length(x(i));%产生水印信号,sinmark=[0.001:0.001:7.901];mm=[0.01:0.01:79.01];mark=sin(mm);randn('seed',10);mark=randn(1,lx);figure(2);subplot(3,1,1);plot(mark);ss=mark;rr=ss*0.02;%水印信号嵌入x(i)=x(i).*(1+rr');%小波重构,生成加入了水印信号的声音信号c1=[x',cd3',cd2',cd1'];s1=waverec(c1,l,'db4');figure(1);subplot(3,1,2);plot(s1);whos('s1');disp('');%把加入了水印信号的声音作为sample2.wav保存file1='sample2.wav';wavwrite(s1,Fs,bits,file1);figure(1);subplot(3,1,3);diff1=s1-y';plot(diff1);水印恢复程序%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%读取原始声音信号FILE='s00.wav';[y,Fs,bits]=wavread(FILE);%用db4小波对读入的声音文件进行3级小波分解[c,l]=wavedec(y,3,'db4');%提取3级小波分解的低频系数和高频系数ca3=appcoef(c,l,'db4',3);cd3=detcoef(c,l,3);cd2=detcoef(c,l,2);cd1=detcoef(c,l,1);%读取含有水印的信号FILE1='sample2.wav';[y1,Fs1,bits1]=wavread(FILE1);%用db4小波对读入的含有水印的声音文件进行3级小波分解[c1,l1]=wavedec(y1,3,'db4');%提取3级小波分解的低频系数和高频系数ca31=appcoef(c1,l1,'db4',3);cd31=detcoef(c1,l1,3);cd21=detcoef(c1,l1,2);cd11=detcoef(c1,l1,1);x=ca3;x1=ca31;lx=length(x);lx1=length(x1);s=max(abs(x))*0.2;i=find(abs(x)>s);lx=length(x(i));z(i)=x1(i)-x(i);mark1=z(i)./x(i)';mark1=mark1/0.02;figure(2);subplot(3,1,2);plot(mark1);diff=mark1-mark;figure(2);subplot(3,1,3);plot(diff);压缩攻击%%%%%%%%%%%%%%%%%%% FILE='sam96.wav';[y7,Fs,bits]=wavread(FILE);[c1,l1]=wavedec(y7,3,'db4');%提取3级小波分解的低频系数和高频系数ca31=appcoef(c1,l1,'db4',3);cd31=detcoef(c1,l1,3);cd21=detcoef(c1,l1,2);cd11=detcoef(c1,l1,1);x=ca3;x1=ca31;lx=length(x);lx1=length(x1);s=max(abs(x))*0.2;i=find(abs(x)>s);lx=length(x(i));z(i)=x1(i)-x(i);mark1=z(i)./x(i)';mark1=mark1/0.02;figure(3);subplot(3,1,1);plot(mark1);%axis([0 8000 -1 1]);FILE='sam128.wav';[y7,Fs,bits]=wavread(FILE);[c1,l1]=wavedec(y7,3,'db4');%提取3级小波分解的低频系数和高频系数ca31=appcoef(c1,l1,'db4',3);cd31=detcoef(c1,l1,3);cd21=detcoef(c1,l1,2);cd11=detcoef(c1,l1,1);x=ca3;x1=ca31;lx=length(x);lx1=length(x1);s=max(abs(x))*0.2;i=find(abs(x)>s);lx=length(x(i));z(i)=x1(i)-x(i);mark1=z(i)./x(i)';mark1=mark1/0.02;figure(3);subplot(3,1,2);plot(mark1);axis([0 8000 -1 1]);FILE='sam160.wav';[y7,Fs,bits]=wavread(FILE);[c1,l1]=wavedec(y7,3,'db4');%提取3级小波分解的低频系数和高频系数ca31=appcoef(c1,l1,'db4',3);cd31=detcoef(c1,l1,3);cd21=detcoef(c1,l1,2);cd11=detcoef(c1,l1,1);x=ca3;x1=ca31;lx=length(x);lx1=length(x1);s=max(abs(x))*0.2;i=find(abs(x)>s);lx=length(x(i));z(i)=x1(i)-x(i);mark1=z(i)./x(i)';mark1=mark1/0.02;figure(3);subplot(3,1,3);plot(mark1);axis([0 8000 -1 1]); 低通滤波%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%[b,a]=butter(10,10000/Fs);y2=y1;y5=filtfilt(b,a,y2);figure(4);freqz(b,a,128,10000)figure(5);subplot(3,1,1)plot(y5);subplot(3,1,2)plot(y);subplot(3,1,3)plot(y-y5);file1='sample3.wav';wavwrite(y5,Fs,bits,file1);FILE1='sample3.wav';[y5,Fs1,bits1]=wavread(FILE1);%用db4小波对读入的含有水印的声音文件进行3级小波分解[c1,l1]=wavedec(y5,3,'db4');%提取3级小波分解的低频系数和高频系数ca31=appcoef(c1,l1,'db4',3);cd31=detcoef(c1,l1,3);cd21=detcoef(c1,l1,2);cd11=detcoef(c1,l1,1);x=ca3;x1=ca31;lx=length(x);lx1=length(x1);s=max(abs(x))*0.2;i=find(abs(x)>s);lx=length(x(i));z(i)=x1(i)-x(i);mark1=z(i)./x(i)';mark1=mark1/0.02;figure(4);subplot(2,1,1);plot(mark1);%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%产生随机信号作为噪声信号noise0=randn(size(y));y3=y1;y3=y3+noise0*200;%用db4小波对读入的含有水印的声音文件进行3级小波分解[c3,l3]=wavedec(y1,3,'db4');%提取3级小波分解的低频系数和高频系数ca32=appcoef(c3,l3,'db4',3);cd32=detcoef(c3,l3,3);cd22=detcoef(c3,l3,2);cd12=detcoef(c3,l3,1);x=ca3;x1=ca32;lx=length(x);lx1=length(x1);s=max(abs(x))*0.2;i=find(abs(x)>s);lx=length(x(i));z(i)=x1(i)-x(i);mark3=z(i)./x(i)';mark3=mark3/0.02;figure(4);subplot(2,1,2);plot(mark3);nbsp;重采样%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%fs1=Fs*0.5;wavwrite(y1,fs1,bits,'ss.wav');[y6,fs2,bits]=wavread('ss.wav');%用db4小波对读入的含有水印的声音文件进行3级小波分解[c4,l4]=wavedec(y6',3,'db4');%提取3级小波分解的低频系数和高频系数ca33=appcoef(c4,l4,'db4',3);cd33=detcoef(c4,l4,3);cd23=detcoef(c4,l4,2);cd13=detcoef(c4,l4,1);x=ca3;x1=ca33;lx=length(x);lx1=length(x1);s=max(abs(x))*0.2;i=find(abs(x)>s);lx=length(x(i));z(i)=x1(i)-x(i)';mark4=z(i)./x(i)';mark4=mark4/0.02;figure(5);subplot(2,1,1);plot(mark4);axis([0 8000 -1 1]);fs1=Fs*0.25;wavwrite(y1,fs1,bits,'ss.wav');[y6,fs2,bits]=wavread('ss.wav');%用db4小波对读入的含有水印的声音文件进行3级小波分解[c4,l4]=wavedec(y6',3,'db4');%提取3级小波分解的低频系数和高频系数ca33=appcoef(c4,l4,'db4',3);cd33=detcoef(c4,l4,3);cd23=detcoef(c4,l4,2);cd13=detcoef(c4,l4,1);x=ca3;x1=ca33;lx=length(x);lx1=length(x1);s=max(abs(x))*0.2;i=find(abs(x)>s);lx=length(x(i));z(i)=x1(i)-x(i)';mark4=z(i)./x(i)';mark4=mark4/0.02;figure(5);subplot(2,1,2);plot(mark4);axis([0 8000 -1 1]);信号裁剪%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%llx=length(y1);llx=fix(llx*0.75);i=[1:llx];y4(i)=y1(i);file1='sample4.wav';wavwrite(y4,Fs,bits,file1);i=[llx+1:length(y1)];y4(i)=y(i);%用db4小波对读入的含有水印的声音文件进行3级小波分解[c4,l4]=wavedec(y4',3,'db4');%提取3级小波分解的低频系数和高频系数ca33=appcoef(c4,l4,'db4',3);cd33=detcoef(c4,l4,3);cd23=detcoef(c4,l4,2);cd13=detcoef(c4,l4,1);x=ca3;x1=ca33;lx=length(x);lx1=length(x1);s=max(abs(x))*0.2;i=find(abs(x)>s);lx=length(x(i));z(i)=x1(i)-x(i)';mark4=z(i)./x(i)';mark4=mark4/0.02;figure(6);subplot(2,1,1);plot(mark4);。
基于Matlab的数字水印技术在版权保护中的应用研究数字水印技术是一种将信息嵌入到数字媒体中的技术,以实现版权保护、身份认证、内容完整性验证等功能。
在当今信息爆炸的时代,数字媒体的传播和复制变得异常容易,这也给版权保护带来了极大的挑战。
数字水印技术通过在数字媒体中隐藏特定信息的方式,可以有效地解决这一问题。
而Matlab作为一种强大的科学计算软件,在数字水印领域有着广泛的应用。
本文将探讨基于Matlab的数字水印技术在版权保护中的应用研究。
数字水印技术概述数字水印技术是一种将特定信息嵌入到数字媒体中的技术,使得这些信息对于普通用户来说是不可见的。
数字水印可以分为空域水印和频域水印两种类型。
空域水印是将信息直接嵌入到原始数据中,而频域水印则是通过对原始数据进行变换,将信息嵌入到变换域中。
数字水印技术具有不可见性、鲁棒性、安全性等特点,可以在不影响原始数据质量的情况下实现信息隐藏和提取。
Matlab在数字水印中的应用Matlab作为一种功能强大的科学计算软件,提供了丰富的工具箱和函数,可以方便地实现各种数字水印算法。
在数字水印领域,Matlab常用于图像、音频和视频等多媒体数据的处理和分析。
通过Matlab提供的图像处理工具箱、信号处理工具箱等,可以快速实现数字水印算法的设计、仿真和评估。
基于Matlab的数字水印算法空域水印算法空域水印算法是将信息直接嵌入到原始数据中,常见的算法包括LSB替换、扩频水印等。
在Matlab中,可以通过对图像进行像素级操作实现LSB替换算法,也可以利用乘法运算实现扩频水印算法。
这些算法在版权保护中有着广泛的应用。
频域水印算法频域水印算法是通过对原始数据进行变换,将信息嵌入到变换域中。
常见的频域水印算法包括DCT变换、DWT变换等。
在Matlab中,可以利用信号处理工具箱提供的函数实现这些变换,并将信息嵌入到相应的频域系数中。
这些算法通常具有更好的鲁棒性和安全性。
数字水印在版权保护中的应用数字水印技术在版权保护领域有着广泛的应用。
基于MATLAB的数字音频水印技术****************************水印生成程序**************************** %读取声音文件FILE='D:\audio\in\1.wav';[y,Fs,bits]=wavread(FILE);%绘制出原始声音信号图figure(1);subplot(3,1,1);plot(y);%用db4小波对读入的声音文件进行3级小波分解[c,l]=wavedec(y,3,'db4');%提取3级小波分解的低频系数和高频系数ca3=appcoef(c,l,'db4',3);cd3=detcoef(c,l,3);cd2=detcoef(c,l,2);cd1=detcoef(c,l,1);x=ca3;lx=length(x);subplot(3,1,2);plot(x);s=max(abs(x))*0.2;i=find(abs(x)>s); %插入位置lx=length(x(i));%产生水印信号,sinmark=[0.001:0.001:7.901];mm=[0.01:0.01:79.01];mark=sin(mm);randn('seed',10);mark=randn(1,lx);figure(2);subplot(3,1,1);plot(mark);ss=mark;rr=ss*0.02;%水印信号嵌入x(i)=x(i).*(1+rr');%小波重构,生成加入了水印信号的声音信号c1=[x',cd3',cd2',cd1'];s1=waverec(c1,l,'db4');figure(1);whos('s1');disp('');%把加入了水印信号的声音作为sample2.wav保存file1='sample2.wav';wavwrite(s1,Fs,bits,file1);figure(1);subplot(3,1,3);diff1=s1-y';plot(diff1);****************************水印恢复程序**************************** %读取原始声音信号FILE='s00.wav';[y,Fs,bits]=wavread(FILE);%用db4小波对读入的声音文件进行3级小波分解[c,l]=wavedec(y,3,'db4');%提取3级小波分解的低频系数和高频系数ca3=appcoef(c,l,'db4',3);cd3=detcoef(c,l,3);cd2=detcoef(c,l,2);cd1=detcoef(c,l,1);%读取含有水印的信号FILE1='sample2.wav';[y1,Fs1,bits1]=wavread(FILE1);%用db4小波对读入的含有水印的声音文件进行3级小波分解[c1,l1]=wavedec(y1,3,'db4');%提取3级小波分解的低频系数和高频系数ca31=appcoef(c1,l1,'db4',3);cd31=detcoef(c1,l1,3);cd21=detcoef(c1,l1,2);cd11=detcoef(c1,l1,1);x=ca3;x1=ca31;lx=length(x);lx1=length(x1);s=max(abs(x))*0.2;i=find(abs(x)>s);lx=length(x(i));z(i)=x1(i)-x(i);mark1=z(i)./x(i)';subplot(3,1,2);plot(mark1);diff=mark1-mark;figure(2);subplot(3,1,3);plot(diff);****************************压缩攻击**************************** FILE='sam96.wav';[y7,Fs,bits]=wavread(FILE);[c1,l1]=wavedec(y7,3,'db4');%提取3级小波分解的低频系数和高频系数ca31=appcoef(c1,l1,'db4',3);cd31=detcoef(c1,l1,3);cd21=detcoef(c1,l1,2);cd11=detcoef(c1,l1,1);x=ca3;x1=ca31;lx=length(x);lx1=length(x1);s=max(abs(x))*0.2;i=find(abs(x)>s);lx=length(x(i));z(i)=x1(i)-x(i);mark1=z(i)./x(i)';mark1=mark1/0.02;figure(3);subplot(3,1,1);plot(mark1);% axis([0 8000 -1 1]);FILE='sam128.wav';[y7,Fs,bits]=wavread(FILE);[c1,l1]=wavedec(y7,3,'db4');%提取3级小波分解的低频系数和高频系数ca31=appcoef(c1,l1,'db4',3);cd31=detcoef(c1,l1,3);cd21=detcoef(c1,l1,2);cd11=detcoef(c1,l1,1);x=ca3;x1=ca31;lx=length(x);lx1=length(x1);s=max(abs(x))*0.2;i=find(abs(x)>s);lx=length(x(i));z(i)=x1(i)-x(i);mark1=mark1/0.02;figure(3);subplot(3,1,2);plot(mark1);axis([0 8000 -1 1]);FILE='sam160.wav';[y7,Fs,bits]=wavread(FILE);[c1,l1]=wavedec(y7,3,'db4');%提取3级小波分解的低频系数和高频系数ca31=appcoef(c1,l1,'db4',3);cd31=detcoef(c1,l1,3);cd21=detcoef(c1,l1,2);cd11=detcoef(c1,l1,1);x=ca3;x1=ca31;lx=length(x);lx1=length(x1);s=max(abs(x))*0.2;i=find(abs(x)>s);lx=length(x(i));z(i)=x1(i)-x(i);mark1=z(i)./x(i)';mark1=mark1/0.02;figure(3);subplot(3,1,3);plot(mark1);axis([0 8000 -1 1]); ****************************低通滤波**************************** [b,a]=butter(10,10000/Fs);y2=y1;y5=filtfilt(b,a,y2);figure(4);freqz(b,a,128,10000)figure(5);subplot(3,1,1)plot(y5);subplot(3,1,2)plot(y);subplot(3,1,3)plot(y-y5);file1='sample3.wav';wavwrite(y5,Fs,bits,file1);FILE1='sample3.wav';[y5,Fs1,bits1]=wavread(FILE1);%用db4小波对读入的含有水印的声音文件进行3级小波分解[c1,l1]=wavedec(y5,3,'db4');%提取3级小波分解的低频系数和高频系数ca31=appcoef(c1,l1,'db4',3);cd31=detcoef(c1,l1,3);cd21=detcoef(c1,l1,2);cd11=detcoef(c1,l1,1);x=ca3;x1=ca31;lx=length(x);lx1=length(x1);s=max(abs(x))*0.2;i=find(abs(x)>s);lx=length(x(i));z(i)=x1(i)-x(i);mark1=z(i)./x(i)';mark1=mark1/0.02;figure(4);subplot(2,1,1);plot(mark1);**********************产生随机信号作为噪声信号*************************** noise0=randn(size(y));y3=y1;y3=y3+noise0*200;%用db4小波对读入的含有水印的声音文件进行3级小波分解[c3,l3]=wavedec(y1,3,'db4');%提取3级小波分解的低频系数和高频系数ca32=appcoef(c3,l3,'db4',3);cd32=detcoef(c3,l3,3);cd22=detcoef(c3,l3,2);cd12=detcoef(c3,l3,1);x=ca3;x1=ca32;lx=length(x);lx1=length(x1);s=max(abs(x))*0.2;i=find(abs(x)>s);lx=length(x(i));z(i)=x1(i)-x(i);mark3=z(i)./x(i)';mark3=mark3/0.02;figure(4);subplot(2,1,2);plot(mark3);nbsp;****************************重采样**************************** fs1=Fs*0.5;wavwrite(y1,fs1,bits,'ss.wav');[y6,fs2,bits]=wavread('ss.wav');%用db4小波对读入的含有水印的声音文件进行3级小波分解[c4,l4]=wavedec(y6',3,'db4');%提取3级小波分解的低频系数和高频系数ca33=appcoef(c4,l4,'db4',3);cd33=detcoef(c4,l4,3);cd23=detcoef(c4,l4,2);cd13=detcoef(c4,l4,1);x=ca3;x1=ca33;lx=length(x);lx1=length(x1);s=max(abs(x))*0.2;i=find(abs(x)>s);lx=length(x(i));z(i)=x1(i)-x(i)';mark4=z(i)./x(i)';mark4=mark4/0.02;figure(5);subplot(2,1,1);plot(mark4);axis([0 8000 -1 1]);fs1=Fs*0.25;wavwrite(y1,fs1,bits,'ss.wav');[y6,fs2,bits]=wavread('ss.wav');%用db4小波对读入的含有水印的声音文件进行3级小波分解[c4,l4]=wavedec(y6',3,'db4');%提取3级小波分解的低频系数和高频系数ca33=appcoef(c4,l4,'db4',3);cd33=detcoef(c4,l4,3);cd23=detcoef(c4,l4,2);cd13=detcoef(c4,l4,1);x=ca3;x1=ca33;lx=length(x);lx1=length(x1);s=max(abs(x))*0.2;i=find(abs(x)>s);lx=length(x(i));z(i)=x1(i)-x(i)';mark4=z(i)./x(i)';mark4=mark4/0.02;subplot(2,1,2);plot(mark4);axis([0 8000 -1 1]);****************************信号裁剪**************************** llx=length(y1);llx=fix(llx*0.75);i=[1:llx];y4(i)=y1(i);file1='sample4.wav';wavwrite(y4,Fs,bits,file1);i=[llx+1:length(y1)];y4(i)=y(i);%用db4小波对读入的含有水印的声音文件进行3级小波分解[c4,l4]=wavedec(y4',3,'db4');%提取3级小波分解的低频系数和高频系数ca33=appcoef(c4,l4,'db4',3);cd33=detcoef(c4,l4,3);cd23=detcoef(c4,l4,2);cd13=detcoef(c4,l4,1);x=ca3;x1=ca33;lx=length(x);lx1=length(x1);s=max(abs(x))*0.2;i=find(abs(x)>s);lx=length(x(i));z(i)=x1(i)-x(i)';mark4=z(i)./x(i)';mark4=mark4/0.02;figure(6);subplot(2,1,1);plot(mark4);。