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一种抗屏摄攻击的DCT域深度水印方法黄昌喜;赵成鑫;姜骁腾;凌贺飞;刘辉【期刊名称】《计算机科学》【年(卷),期】2024(51)2【摘要】数字水印技术在多媒体保护方面发挥着巨大的作用,实际应用需求的变更推动了数字水印技术的发展。
目前,基于深度学习的水印技术在鲁棒性上有了较大的提升,但水印的嵌入基本在空域进行,载体图像的失真仍然比较明显。
此外,现有方法在面对摄屏攻击时效果不佳。
为解决上述问题,提出了一种抗屏摄攻击的DCT域深度水印方法。
该模型由DCT层、编码器、解码器和屏摄模拟层组成。
DCT层将图像的Y分量转换为DCT域,然后编码器通过端到端训练修改DCT系数,将秘密消息嵌入到图像中。
这种频域嵌入方法使得水印信息能够分布到图像的整个空间,从而减少了失真效应。
此外,还提出了一个噪声层,用于模拟屏摄过程中特殊的摩尔纹和反光效果。
训练过程分为两个阶段:在第一阶段,编码器和解码器进行端到端的训练;而在第二阶段,屏摄模拟层和传统的失真攻击被用来增强水印图像,然后使用失真水印图像来进一步优化解码器。
大量的实验结果表明,该模型具有较高的透明度和鲁棒性,并且在屏摄鲁棒性方面优于其他方法。
【总页数】9页(P343-351)【作者】黄昌喜;赵成鑫;姜骁腾;凌贺飞;刘辉【作者单位】华中科技大学计算机科学与技术学院【正文语种】中文【中图分类】TP391【相关文献】1.一种基于DCT域特征块的抗几何攻击的视频水印2.基于SIFT的DCT域抗几何攻击水印算法3.一种基于SIFI的DWT域抗几何攻击水印算法4.抗亮度和对比度攻击的DCT域图像数字水印算法5.一种离散余弦变换域抗同步攻击的音频水印算法因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于能量选择的DCT域音频数字水印算法王铭;张玲华【摘要】An audio digital watermark algorithm in DCT domain based onthe energy selection is proposed in this paper. A right position in the low frequency coefficients of the DCT domain is adaptively found by the energy selection of the time-domain sequence based on masking properties of the human auditory system (HAS) and the energy invariant characteristic of discrete cosine transform (DCT). U-sing the feature of inserting an audio digital watermark at the larger energy place of the audio signal will cause the less impact on the audi-o signal and converting the two dimensional image to a one-dimensional binary sequence. Experiment results show that the proposed al-gorithm is not only imperceptible,but also robust to common operations to digital audio signal,such as additive white Gaussian noise,fil-ter and so on.% 文中提出了基于能量选择的离散余弦变化域的音频水印算法。
基于DCT变换的图像数字水印算法3徐世刚1) 李 娟1) 胡 广2)(武汉科技大学电子信息工程系1) 武汉 430081)(华中科技大学电子信息工程系2) 武汉 430074)摘 要 数字水印技术在保护数据信息安全和版权方面有着重要的应用。
对基本DCT域图像数字水印算法进行改进,该算法采用可视的二值图像作为水印信息,利用人类视觉系统(HVS)的冗余特性,将图像块进行分类,并结合边缘检测和A rnold型置乱变换加密,通过在图像块DCT域中修改低频区DC分量来嵌入不同强度的水印。
实验结果表明,该算法生成的水印是不可见的,并且对常见的图像处理和噪声干扰具有较好的鲁棒性。
关键词 数字水印 边缘检测 图像置乱 A rnold变换中图分类号 TP3911 数字水印概述数字水印技术是一种将特制的不可见的标记,利用数字内嵌的方法隐藏在数字图像、声音、文档、图书、视频等数字产品中,用以证明原始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,验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。
一般认为数字水印应具有安全性(可证明性)、隐形性(不可感知性)、稳健性(鲁棒性)和自恢复性等特点。
具有上述特点的水印才是严格意义上的数字水印,但由于对数字水印的定义尚未统一,许多文献中讨论的数字水印并不具备上述特点,或者仅具有上述的部分特点。
由于数字图像比声音、文字等蕴涵更多的信息量,因而现今对数字水印的研究,大多数都是针对图像进行的。
2 水印嵌入、提取位置的选择早期的基于DCT变换的水印算法是把水印嵌入到频域的高频系数中,因为原始图像经过DCT 变换后,大部分信息集中在低频部分,因此可以将水印嵌入含信息量少的高频部分,以尽量减少对原始图像的影响。
这样能保证视觉透明性,但是,各种常见的图像处理操作对于图像高频部分的损坏可能性很大,如有损压缩、低通滤波等,水印很容易在经历图像处理的过程中损失,故这类算法所产生的水印稳健性很差。
基于Matlab的数字水印设计――基于DCT域的水印实现沈阳理工大学数字图像处理课程设计摘要数字水印（Digital Watermark）技术是指用信号处理的方法在数字化的多媒体数据中嵌入隐蔽的标记，这种标记通常是不可见的，只有通过专用的检测器或阅读器才能提取。
数字水印是信息隐藏技术的一个重要研究方向。
随着数字水印技术的发展，数字水印的应用领域也得到了扩展，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。
当数字水印应用于版权保护时，潜在的应用市场在于电子商务、在线或离线地分发多媒体内容以及大规模的广播服务。
数字水印用于隐藏标识时，可在医学、制图、数字成像、数字图像监控、多媒体索引和基于内容的检索等领域得到应用。
数字水印的认证方面主要ID卡、信用卡、ATM卡等上面数字水印的安全不可见通信将在国防和情报部门得到广泛的应用。
本文主要是根据所学的数字图象处理知识，在MATLAB环境下，通过系统编程的方式，建立并实现基于DCT域的数字水印加密系统。
该系统主要包含数字水印的嵌入与提取，仿真结果表明，数字水印算法具有有效性、可靠性、抗攻击性、鲁棒性和不可见性，能够为数字媒体信息在防伪、防篡改、认证、保障数据安全和完整性等方面提供有效的技术保障。
关键词：数字水印；MATLAB；DCTI沈阳理工大学数字图像处理课程设计目录1 课程设计目的 ........................................................................... ............................... 1 2 课程设计要求 ........................................................................... ............................... 2 3 数字水印技术基本原理 ........................................................................... (3)3.1 数字水印基本框架 ........................................................................... ............. 3 3.2 算法分类 ........................................................................... .. (3)3.2.1 DCT法 ........................................................................... ...................... 4 3.2.2 其他方法 ........................................................................... ................... 4 3.3 实际需要考虑的问题 ........................................................................... (4)3.3.1 不可见性 ........................................................................... ................... 4 3.3.2 鲁棒性 ........................................................................... ....................... 5 3.3.3 水印容量 ........................................................................... ................... 5 3.3.4 安全性 ........................................................................... .. (5)4 基于DCT变换仿真 ........................................................................... (6)4.1 算法原理 ........................................................................... .. (6)4.1.1 准备工作 ........................................................................... ................... 6 4.1.2 选取8*8变换块 ........................................................................... ....... 7 4.1.3 边界自适应 ........................................................................... ............... 7 4.1.4 DCT变换与嵌入 ........................................................................... ...... 7 4.1.5 恢复空域 ........................................................................... ................... 8 4.2 嵌入算法扩展 ........................................................................... (8)4.2.1 RGB彩色图像三个矩阵的划分 ........................................................ 8 4.2.2 八色彩色水印 ........................................................................... ........... 8 4.3 水印的提取 ........................................................................... ......................... 9 4.4 仿真程序 ........................................................................... ............................. 9 5 结果分析 ........................................................................... ..................................... 14 结束语 ........................................................................... ............................................... 16 参考文献 ........................................................................... . (17)II沈阳理工大学数字图像处理课程设计1 课程设计目的数字水印技术是用信号处理的方法在数字化的多媒体数据中嵌入隐蔽的标记，这种标记通常是不可见的，只有通过专用的检测器或阅读器才能提取。
dctdwt嵌入水印原理DCT（Discrete Cosine Transform）和DWT（Discrete Wavelet Transform）是常用的数字图像处理技术，也可用于嵌入和提取水印。
以下是关于DCT和DWT嵌入水印的原理：DCT嵌入水印原理：1.图像分块:首先，将图像分割成多个非重叠的块，通常是8x8或16x16像素大小的块。
2.DCT变换:对每个图像块应用DCT变换，将空域图像转换为DCT系数域。
3.选择水印信息:选择一个待嵌入的水印信息，通常是一串二进制序列。
4.DCT系数选取:根据水印的信息特性和嵌入算法，选择DCT系数域内的若干个高频或低频系数作为嵌入目标。
5.水印嵌入:将水印信息嵌入到选取的DCT系数中。
可以通过修改系数的幅值、相位、或者使用置换算法来嵌入水印。
6.DCT逆变换:对修改过的DCT系数应用DCT逆变换，将图像从DCT 系数域恢复到空域。
7.提取水印:采用相同的DCT变换、选择和逆变换步骤，从修改过的图像中提取出嵌入的水印。
DWT嵌入水印原理：1.图像分层:将图像按照不同尺度分解为多个子图像，通常是利用小波变换的多尺度分解方法。
2.选择水印信息:选择一个待嵌入的水印信息，通常是一串二进制序列。
3.子图像选取:根据水印的信息特性和嵌入算法，在不同尺度的子图像中选择合适的区域进行嵌入。
4.水印嵌入:将水印信息嵌入到选取的子图像区域中。
可以通过修改像素值、幅值、相位，或者使用置换算法来嵌入水印。
5.子图像合成:将修改过的子图像进行合成，得到一幅新的图像。
6.提取水印:采用相同的子图像选取和合成步骤，从修改过的图像中提取出嵌入的水印。
与DCT相比，DWT可以提供更高的数据嵌入率，因为小波变换能够同时提供时频域的信息，更利于水印的隐藏和提取。
但是在DWT中，频域信息并不是像DCT那样以固定的方式排列，所以对于不同图像块可能需要采用不同的嵌入和提取算法。
无论是DCT还是DWT，嵌入水印的过程都涉及到选择合适的系数或子图像区域进行修改，目的是尽可能减小对原始图像的干扰，同时保证水印的嵌入效果和提取质量。
毕业设计中文摘要毕业设计英文摘要目次1 绪论 (1)课题的研究现状及热点问题 (1)数字水印的关键技术及应用 (2)本文的主要研究内容 (5)2 数字水印的基本原理 (6)DCT域数字水印嵌入原理 (6)DCT域数字水印提取原理 (6)本章小结 (7)3 数字水印的嵌入设计 (7)DCT域数字水印嵌入流程 (7)水印嵌入的结果 (8)本章小结 (11)4 数字水印的提取设计 (12)DCT域数字水印提取流程 (12)水印提取的结果 (13)本章小结 (15)5 鲁棒性分析 (16)抗噪声测试 (16)抗压缩测试 (20)本章小结 (21)结论 (22)参考文献 (23)致谢 (25)附录A (25)附录B (27)1 绪论课题的研究现状及热点问题随着计算机的普及，许多传统媒体内容都向数字化转变，并且在电子商务中即将占据巨大市场份额，如mp3的网上销售，数字影院的大力推行，网上图片、电子书籍销售等等，在无线领域，随着移动网络由第二代到第三代的演变，移动用户将能方便快速的访问因特网上数字媒体内容，基于有线或无线网络的数字媒体内容的应用即将是信息时代新的传统。
但是，数字媒体内容的安全问题成了瓶颈问题，一度制约着信息化进程。
为了有效地解决信息安全和版权保护等问题,近年来提出了加解密、数字签名、数字指纹、数字水印等多种技术。
其中数字水印是20世纪90年代出现的一门崭新的技术,它通过在数字产品中嵌入水印信息来确定数字产品的所有权或检验数字内容的原始性[1]。
它弥补了加解密技术不能对解密后的数据提供进一步保护的不足, 弥补了数字签名不能在原始数据中一次性嵌入大量信息的弱点, 弥补了数字指纹仅能给出版权破坏者信息的局限[2]。
国际上一些成立了专门的机构，如拷贝保护技术工作组（CPTWG,Copy Protection Technique Working Group）从1995年开始致力于基于DVD的视频版权保护研究，安全数字音乐创始（SDMI,Secure Digital Music Initiative）从1999年开始研究音频的版权版护，数字水印是其中的核心关键技术。
