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数字水印算法介绍

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位图数字水印的算法研究与实现

位图数字水印的算法研究与实现
像处 理 操 作 。
关 键词 ： 数字水印 ； ；Ｃ 位图 Ｄ Ｔ
中 图分 类 号 ：＇３ １ Ｐ １ Ｉ 文 献 标 识 码 ： Ａ Ｄ ：０３ ６ ＯＩ１ ．９ ９，ｉｓｎ１ ０ — ２ ０２ １０ ．４ ．ｓ ．０ １ ０ ７ ．０１ ．３ｏ ｉ
Ｓ ｕ ｙ ａ ｄ Ｒｅ ｌ ａ ｉ ｎ ｏ ｈ ｅ ｈ ｄ Ｕｓ ｔ ｄ ｎ ａ ｉ ｔｏ ｆｔ ｅ Ｍ ｔ ｏ ｅ ｉ ｚ ｎ Ｂｉ ａ ｇ ｔ ｌ ａ ｅ ｍ ａ ｋ ｔ ｐ Ｄｉ ｉ ｍ ａ Ｗ ｔｒ ｒ
印 。 着 数 字 水 印 技 术 的 发 展 ， 种 水 印 算 法 层 出 不 随 各
从 而实现压 缩域 内的水 印编码 。
所 以我 们采用 变换 域的方 法 。在 变换域 的方法 中 目前普遍 应用 的是Ｆ Ｔ Ｄ Ｔ Ｆ 、 Ｃ 以及 小波 变换 等多种 算法 ， 由于Ｆ ｖ中用 到 了复数 运算 而且 运算 量 较大 ｆ ｒ 而 小 波变 换 的计 算 量 过 大 ，所 以本 文 中 我 们 采用 ＤＴ Ｃ 算法 。以下是一 维Ｄ Ｔ Ｃ 的正 、 逆变 换 的表 达式 ：
ｃ ｌ ｕ ａ ｉｎ ｂ ｏ ｓｄ ｒｎ ｐ ｉ ａ ｒ ｐ ｒ ｆ ｈ ｍａ ｅ ｎ ｓ ａｃ ｌ ｔ ｙ ｃ ｎ ｉ ｅ ｉ ｇ ｏ ｔ ｌ ｐ ｏ ｅ ｔ ｏ ｕ ｎ ｂ ｉ ｇ ．Ｒｅ ｕ ｔ ｏ ｍａ ｅ ｔ ｓ ｈ ｗｅ ｈ ｔ ｔ ｅ ｏ ｃ ｙ ｓ ｌ ｆ ｉ ｇ ｅ ｔ ｓ ｏ ｄ ｔ ａ ｈ ｓ ｅ ｆｃ ｆｉ ｓ ｒｉｎ ａ ｄ ｄ ｔ ｃ ｉｎ ｗ ｓ ｇ ｏ ．Ｔ ｉ ｋ ｎ ｆ ａ ｅ ｍａ ｋ ｗａ ｅ ｙ ｓ ｃ ｅ ｎ ｏ ｌ ｒ ｓｓ ｆ ｔｏ ｎ ｅ ｔ ｎ ｅｅ ｔ ａ ｏ ｄ ｈ ｓ ｉ ｄ ｏ ｗ ｔ ｒ ｒ ｓ ｖ ｒ ｅ ｒ ｔ ａ ｄ ｃ ｕ ｄ ｅ ｉｔ ｅ ｏ ｏ

数字水印产品介绍

数字水印产品介绍
z 网络连接
5
电话：(+86) 10 62129763
传真：(+86) 10 62129763 - 802
金石威视数字水印产品
能够与服务器端的流媒体服务器进行连接，通过网络连接模块接收视频数据，并对收 到的视频数据进行基本的缓存处理，供后续解码使用。
z TS 流解析器
接收到的码流格式为 TS 数据包，因此需要使用 TS 流解析器对其进行解析和数据重 组。提取到的数据域里的 MPEG-2/MPEG-4 码流将被送至 MPEG-2/MPEG-4 解码器进行 解码。
传真：(+86) 10 62129763 - 802
金石威视数字水印产品
视频数据采集 TS 流解析
MPEG2/4 解码 水印嵌入
MPEG2/4 编码 TS 流封装
数字电视信号
DVD/VCD 片源 水印信息
数据打包存储
流媒体服务器
实时转发
3.2 客户端架构
服务器端基本流程
客户端设备主要是能够支持网络接口、DVB-ASI 接口和数字电视接收能力的 PC 机。 其中主要功能模块包括：
z TS 流封装器
对完成重编码的 MPEG-2/MPEG-4 码流，为了方便其在网络上传输，仍然需要对其 进行包装，封装成流媒体通用的 TS 格式的数据包。编码完成的 TS 码流中数据域为 MPEG-2/MPEG-4 码流，其中包含了数字水印信息，将被送至流媒体服务器，进行存储 或实时转发，供用户点播使用。
z 复杂性低
水印算法复杂度较低，水印信息的嵌入、提取和检测满足大视频数据的实时性要求。
z 支持盲检测
不需要原始视频信息，根据参数直接进行盲检测。
z 水印容量高
可以满足广播电视的容量需求。

基于Matlab的数字水印设计——基于空域的水印实现

基于Matlab的数字水印设计——基于空域的水印实现

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。

数据库水印技术在政务数据交换场景

数据库水印技术在政务数据交换场景

1 数字水印技术概述1.1 数字水印定义数字水印（Digital Watermark）是指从原始环境向目标环境进行敏感数据交换时，通过一定的方法向数据中植入水印标记，从而使数据具有可识别分发者、分发对象、分发时间、分发目的等因素，同时保留目标环境业务所需的数据特性或内容的数据处理过程。

数据水印具有隐蔽性、可追溯性、确定性等特点[1]。

1.2 数字水印的分类（1）根据数字水印的展现形式，可以将其分为明水印和暗水印（见表1）。

表1 数字水印在展现形式上的分类分类定义作用明水印指肉眼看得到的水印，就是将水印内容的元素覆盖在目标元素上面提醒用户及防止截图泄露暗水印指肉眼看不到的水印，通过在一些载体数据中添加隐藏标记实现主要用于泄露溯源和版权保护（2）根据数字水印所关联的载体或数据类型，可以分为文件水印、图片水印、视频水印、数据库水印、网页水印、应用系统接口（API）水印等。

1.3 水印添加与水印提取流程（1）水印添加阶段：将原始数据和通过密钥加密的水印内容输入到水印添加算法，获取到含水印的数据。

相对于原始数据，含水印的数据只会有细微的变化，不易被察觉。

（2）水印提取阶段：将含水印的数据，通过水印提取算法来判断是否含有水印，提取水印的具体内容，进而定位数据的具体来源（见图1）。

数据库水印技术在政务数据交换场景中的应用刘小芳（泰州市大数据管理中心，江苏 泰州 225300）摘要：通过对政务数据安全建设过程中数字水印技术，特别是数据库水印技术在数据交换场景中的应用进行分析与研究，以期能为政府部门提升政务数据安全防护能力、制定更加有效的数据安全策略提供参考。

关键词：数据安全；数字水印；水印溯源；数据库水印doi：10.3969/J.ISSN.1672-7274.2023.01.034中图分类号：TP 309.7 文献标示码：A 文章编码：1672-7274（2023）01-0105-04Application of Database Watermarking Technology in Government DataExchange ScenariosLIU Xiaofang(Taizhou Big Data Management Center, Taizhou 225300, China)Abstract: Through the analysis and research of digital watermarking technology in the process of government data security construction, especially the application of database watermarking technology in the data exchange scene, it is expected to provide a reference for the government departments to improve the government data security protection ability and formulate more effective data security strategies.Key words: data security; digital watermark; watermark traceability; database watermark作者简介：刘小芳（1989-），女，江苏泰州人，主要从事政府行业政务数据共享开放以及政务信息化系统建设工作。

数字水印技术

数字水印技术

数字水印技术(Digital Watermarking) ,其基本思想是将经过适当变换后的特殊信息(数字水印)利用数字嵌入的方法隐藏在载体对象(数字作品)中。

水印信息可以是ID序列号、签名、图章、商标、图片等权利人身份标识或其他具有特定意义的内容，用来标明作品的来源、版本、著作者、出版者、发行者、日期、权限等权利管理信息。

数字水印的发展方向主要体现在以下几个方面：(1)鲁棒性、安全性更好的数字水印算法，同时还要考虑水印的不可感知性、自适应性、数据容量等特性。

(2)基于数字水印技术、可适用于多种媒体类型的软件开发及系统集成，如数字版权保护管理系统等。

(3)数字水印在网络环境下的应用，特别是水印的网络快速自动验证。

利用移动代理技术，可在网络上自动追踪非法或未授权的数字媒体内容。

(4)数字水印技术的标准化，如制定具有通用性的水印算法标准、水印系统评估和测试标准等。

(5)数字水印技术与其他信息安全技术(如加密、数字签名等)相结合，构建完整的数字版权保护解决方案。

(6)数字水印技术与生物认证技术相结合，利用人类自身的生理特征(如指纹、虹膜、DNA等)或行为特征(如签名、语音、步态等)构造认证水印。

数字水印的概念：数字水印是通过一定的嵌入算法在多媒体数据(数字化的图像、文本、音频、视频、三维动画等)中隐藏的特殊信息(版权信息、认证信息、保密信息或其他有关信息)，可以通过相应的检测和提取算法对水印信息加以验证。

数字水印的基本特性：数字水印具有不可感知性、安全性、鲁棒性等基本特性。

不可感知性(imperceptibility)也称透明性。

从信号处理的角度看，嵌入载体作品的水印信号可以视为在强背景下叠加一个弱信号，只要叠加的水印信号强度低于人类视觉系统HVS的对比度门限或人类听觉系统HAS对声音的感知门限，HVS或HAS就无法感知到信号的存在。

由于HVS和HAS 受空间、时间和频率特性的限制，数字水印技术利用数字作品中普遍存在的冗余数据与随机性，对作品作一定的调整处理，可以在不被感知的情况下隐藏水印信息。

基于小波变换和混沌映射的数字水印算法

基于小波变换和混沌映射的数字水印算法

维普资讯
６２ ７
成
都
信
息 工
程 学 院 学
报
第２ １卷
运 用离 散 小 波 变换 ， 以将 二 维 数 字 图像 分 解 成 多 成 多 可 二 分辨 率 金 字塔 结 构 ， ｌ 示 ， 图利 用 离 散 小 波 变换 ， 图 图 所 该 把
根据嵌入 的方法不 同， 水印算法又可分为两大类 ： 问域嵌入水印… 和变换域嵌 入水 印＿ 。空间域嵌入水 空 ２ ｊ 印直接修改原始图像的像素 ， 把数字水印直接加载到数据上 ； 其算法简单 ， 嵌入快捷 ， 隐藏 的信息量大 ， 可 具有较 好的抗几何失真能力 ， 但是抗信号失真的能力较差。变换域嵌入水印技术就是利用相应的变换方法 ， 比如离散余 弦变换 Ｄ Ｔ、 Ｃ 离散小波变换 Ｄ ＷＴ、 傅氏变换 Ｄ Ｔ等， Ｆ 将数字图像 的空间域数据转化为相应的频域系数 ； 其次 ， 根 据待隐藏的信息类型 ， 对其进行适 当编码或变形 ； 再次 ， 确定某种规则或算法 ， 用待隐藏信息的相应数据 去修改前 面选定的频域系数序列 ； 最后 ， 将数字图像的频域系数经相应的反变换转化为空间域数据。该类算法的隐藏和提 取信息操作复杂， 隐藏信息量不能很大 ， 但抗攻击能力强 ， 很适合 于数字作品版权保护的数字水印技术 中。 介绍的水印算法是 以小波变换和混沌映射为基础的。对图像进行离散小波变换 和离散余弦变换后 ， 嵌人经 过混沌映射处理过的随机信号 ， 然后再进行离散余弦反变换和反离散小波变换 ， 得到嵌入水印的图像。水印信息 分布在整个原始图像中 ， 信息隐蔽性好 ， 抗干扰和噪声能力强。
系数上 。这样 ， 可以通过修改这些细节子图上的某些小波系数来嵌入水印信息 。构造这些不同分辨 率等级的一 个方法是将二通道滤波器组和降抽样过程相关联 ， 二通道滤波器必须是正交的， 并且通过下面的方程来定义 ：

音频信息隐藏与水印算法

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音频水印的分类
• 在原始音频信号中嵌入 • 在音频编码器中嵌入，这种方法稳健性较 高，但需要复杂的编码和解码过程，运算 量大，实时性不好 • 在压缩后的音频数据流中直接嵌入，这种 方法避免了复杂的编解码过程，但稳健性 不高，而且能够嵌入的水印容量不大（压 缩域数字水印）
20
基于内容的音频水印技术
• 具体步骤： • 1）设原始音频序列为S={s(i),0≤i<L}，将S分割成 N个等长的小段。 • 2）对每段进行K点的离散付里叶变换（DFT）。 生成相位矩阵和幅度矩阵。 • 3）计算并存储相邻的相位差。 • 4）对于水印序列W，当为了1时，相位值用-π/2 表示，为0时，用π/2表示 • 5）利用相位差重新产生相位矩阵 • 6）利用原始幅度矩阵和新相位矩阵反变换得到含 水印的音频信号
47
DFT方法
• 步骤： • 1）首先对音频信息进行DFT变换； • 2）选择对其中2.4-6.4KHz的DFT系数进行 水印嵌入，并用表示水印序列的频谱分量 来替换相应的DFT系数。 • 特点：该技术对噪声、录音失真、磁带颤 动都具有一定的稳健性。
48
DCT法
• 步骤： • 1）设计线性移位寄存器，产生置乱序列，该序列 由寄存器结构和初始状态共同决定。 • 2）嵌入水印，其中经过三个过程， • 一、对原始语音信号进行DCT变换； • 二、选取前m值作为添加水印的位置； • 三、生成水印，并嵌入水印 • 四、序列重置，并IDCT变换
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回声隐藏算法
• 嵌入
– 原始信号 f (t ) ，回声信号 f (t t ) –伪装信号为 c(t ) f (t ) f (t t ) –秘密信息为“0”，延迟为 t –秘密信息为“1”，延迟为' t

典型的图像数字水印算法研究


学 、 图像 处 理 、检 测 理 论 、多 媒 体 技 术 、模 式 识 别 、计 算 机 科
学 及 网络 等 技 术 。 数 字 水 印 技 术 的 研 究 ，对 于 其 他 众 多科 学 的
发展 具 有 重 要 的 推 动 作 用 。 随 着 人 们 对 数 字 水 印技 术 的研 究 和
易 ，它 就 相 当于 一 个 警 示 信 号 来 警 告 和 阻 止 任 何 不 遵 守 所 有 权
是 水 印 、载 体 数 据 和一 个 可 选 的 公 钥 或 私 钥 。水 印可 以 是 任 何 形 式 的数 据 。 比如 数 值 、 文本 、 图像 等 。 密 钥 可 以 用来 加 强 安 全 性 。以避 免 未授 权 方恢 复 和修 改 水 印 。 所 有 的实 用 系统 至 少 会 使 用 １个 密 钥 ，有 的 甚 至 是 几 个 密 钥 的组 合 。 当 水 印 与 私 钥 或公 钥 结 合 时 。嵌 入 水 印 的 技术 通 常 分 别 称 为 秘 密 水 印技 术 和
对 其 作 用认 识 的 不 断 深入 ，相信 在 不 远 的 将 来 ，数 字 水 印 技 术
必 将 在 Ｉｔ ｒ ｅ ｎｅ ｎ ｔ网 络 图像 和 音 频 、视 频 、数 字 视 频 点 播 系 统 、
图 ２ 一 般 的 水 印恢 复 方 案
卫 星 数 字 视 频 传 出 、数 字 图像 和视 频 数 据 库 、数 字 图 书馆 、 医 学 图像 、数 码 相 机 、数 字 知 识 产 权 保 护 、电 子 商 务 、数 字 新 闻 电 视 广播 、Ｄ Ｄ版 权 保 护 、加 密 和 安全 通信 、 医 学应 用 、 文化 ｖ
引 言
数 字 水 印 ，属 于 信 息 隐藏 技 术 ，与钞 票 水 印 相 类 似 。 它 是

基于Matlab的数字水印设计基于空域的水印实现

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。

基于扩频技术的彩色数字图像水印算法


维普资讯
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本文算法是针对彩色图像而给出的一种基于扩频技术 原始图像不失真 ，有的主张采用低频段以增强水印的
的数字水印算法 ，适用于彩色印刷系统 。
稳健性 。以小波分解后的子带图像来看 ， Ｌ Ｌ 低频部分
ａ Ｇ ｕ ｓ ｎｆｔｒ ｇ ａ ｄｎ ｏｓｓ ｃ ｔ ｎ ｄｒ ｔｔ ｇａｅａ ｏ ｄｄｉ ｅ ａ ｅ ．ｔ ｓ ｒ ｖ ｄ ｔ ｅａａ ｏ ｉ ｍ ｔ ｏ ｄ ｓ ａ ｓ ａ ｅｉ ， ｄ ｉ ｇｎ ｉ ， ｕ ｔ ｇ ａ ｏａｉ ｒ ｌ ｉ ｔ ｐ ｒ Ｉ ｉｐ ｏ ｅ ｂ ｌ ｒ ｈ ｗｉ ｇ ｏ ｉ ｉ ｎ ｌ ｅ ｉ ｎ ｎ ｓ ｎｈ ｐ Ｏ ｇ ｔ ｈ
基本 的特 征和要求 ，
了一种著名的基 于 Ｄ Ｔ的扩频水印算法 。 算法利用 Ｃ 该
了扩频通信 的隐蔽性 和强大的抗干扰能力 ，将水印信
号采用伪随机序列进 行调制后扩展成宽带信号 ，来提
数字水印算法有很多 ．主要有空域 算法 和变换域
算 法两大类 常见的空域算法有 ： 低有效位 （ Ｓ Ｌ Ｂ）
ｏ ｐ ｅ ｄ Ｓ ｅ ｔｕ Ｔ ｃ ｎ ｑ ｅ ｎ Ｓ ｒ ａ ｐ ｃｒ ｍ ｅ ｈ ｉ ｕ
湖南 大学电气与信 息工程学院 （ 沙 ４ Ｏ ８ ）王炼红 龚 固丰 周 莉 张 璇 长 １０ ２
摘要 ： 文中给 出了一种 采用 ｍ伪 随机 序列进行扩频加 密的数 字图像 离散小波 变换域 水印算法。 这是 一种
ｈｄｎ ｎ ｂ ｓ ｅｓ ｙ ｅ ｐ ｒｍｅ ｔ ｉ ｉｇａ ｄｒ ｕ ｍ ｓ ｂ ｘ ｅｉ ｎ ． ｏ
美键试 ：数字 水印 ｍ 伪随机序 列 小 渡变按 ｃ｜— Ａ Ｅ Ｌ８
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
e.将嵌入了水印的变换域数据矩阵进行 Hear 小波逆变换，并将 z 和 p 作为密 钥 严 格 保 存 下来。 提取算法：a.读取密钥，得到 p、z。b.将嵌入了水印的图像进行 Hear 小波变换。 c.一次遍历变换域中的高频部分，当 v=p 时，提取信息 0 并保持数据不变； 当 v=p+1 时，提取信息 1 并将数据减 1。d.当 v<p 或 v>z 时，数据保持不变；当 p-1<v<z 时， 数据自减 1。e.按照 c 和 d 遍历完整个变换域中的高频部分，水印信息就被解析出来。f.将 最后的变换域数据矩阵进行 Hear 小波逆变换即能恢复出原始图像。 ⑤基于DCT变换域的数字水印算法（变换域、不可逆、不可见和非盲检测） 水印嵌入：⑴首先将原始图像 C 进行离散余弦变换得到变换域系数矩阵 C 。 ⑵在变换域系数矩阵中的中频段随机选出一些系数，进行如下操作：
x y ) l floor ( （3）对图像M计算均值l和差值h： 2 （floor表示向下取整） h x y （4）将水印比特信息m以差值扩展的方法嵌入到差值h中： h h 2 m （5）将得到的 h 代入（3）中，得到新的图像像素对，形成嵌入秘密信息后的图像C。
其中 f （x， y） 为嵌入水印之后的 HL2 系数， mean 为 HL1 中的四个小波系数 f（2x-1， 2y-1） 、 2 1 f1（2x-1，2y） 、f1（2x，2y-1） 、f1（2x，2y）的均值，A1 为 HL2 中所有系数的绝对值的均 值，A2 为 HL1 中所有系数绝对值的均值，a1、a2 为设定的参数，用于调节水印嵌入的强度算 法中将 A1/A2 的数值作为密钥保存。 4、利用小波逆变换进行重构，生成含水印的图像。 ‘ ， 水印提取算法：1、对含水印图像进行二级小波分解，得到水平细节子图 HL2 、HL1 . ‘ 2、根据随机种子 Seed 选取 HL2 中 M 个位置（x，y）处系数，并按下式提取水印信息 WW= ‘ ’ ‘ ’ ｛wwi|i=1，2，…,M｝wwi=1 （f 2（x，y）≥A1/A2×A2 ） 其他 wwi=0 其中 A2 为 HL1 中所 有系数绝对值的均值。 3、将上一步提取出的一维水印序列变为二维，然后根据密钥 S 进行 Arnold 变化，得到提出 ‘ 的水印图像 WW 。
k，按顺序嵌入，即 v v k ； （3）得到的由像素值 v 组成的图像就是嵌入秘密信息后的 图像。同时p、z以密钥的形式保存。 提取步骤： （1）读取密钥，得到p、z的值。 （2）遍历图像的每个像素，当像素v=p时，提取信息0并保持数据不变；当v=p+1时，提取信 息1并将数据减1。 （3）当v<p或v>z时，数据保持不变；当p-1<v<z时，数据自减1。 （4）提取到的比特信息可以组合成水印信息，重新计算像素后的图像即为原始载体图像。 ④基于Hear小波变换矩阵的数字水印算法（变换域、可逆、不可见和盲检测） 嵌入算法：a.首先将原始图像 C 进行一次 Hear 小波变换，得到四块区域：LL、LH、HL、HH。 b.针对变换域中的高频区域，即 LH、HL、HH 区域，采用直方图修改的方法， 计 算 高 频 区 域数据的直方图。 c.找到直方图的零点 z 和峰值点 p，并重新扫描高频区域的数据 v，将 p v z 的系数值 自加 1。 d.漂移后的直方图 v=p 处即为嵌入水印的位置，将水印图像转化为二进制流 并记为 k， 按 顺序嵌入，即 v v k ；
数字水印算法列举
湖南科技大学计算机科学与工程学院
①基于 LSB 的数字水印方案（空间域、不可逆、不可见和盲检测） 嵌入步骤： （1）先把水印信息转化为二进制比特流I。 （2）根据I的长度生成密钥K，并且严格保存。密钥K是对图像载体像素位置的一个映射。 （3）把I中的每一位依次根据密钥K，置换掉原始载体图像中相应位置的像素最后一位。 提取步骤： （1）根据严格保存的密钥K遍历嵌入了水印的图像中的相应像素，提取出最后一位。 （2）将提取出来的每一位重新组合成水印信息。 ②基于差分扩展的数字水印方案（变换域、可逆、不可见和盲检测） 嵌入步骤： （1）将图像M分成像素点对（x，y） ，将水印信息转化为二进制比特流,比特流的每一位用m 表示。 （2）根据水印信息比特流的长度随机生成信息的嵌入位置k作为密钥信息严格保存。
提取步骤： （1）将图像C分成像素点对（x，y） ，读入密钥信息K。 （2）将图像C依旧按照嵌入步骤中的（3）式计算均值l和差值h。 （3）根据密钥k找到相应位置，提取差值h的最后一位比特信息m，再将差值h进行变换得到 h h 1 。 （4）将提取到的比特信息m进行组合可以恢复水印信息，将得到的 h 代入嵌入步骤的（3） 中计算新的图像像素对可以恢复原始图像载体M。 ③基于直方图修改的数字水印算法（空间域、可逆、不可见和盲检测） 嵌入步骤： （1）找到直方图的零点z和峰值点p，将 p v z 的像素值v自加1。 （2）漂移后的直方图v=p处即为嵌入水印的位置，将水印信息转化为二进制流 并记为
x(i, j ) x(i, j ) mi mi 为第 i 个秘密信息比特 为可调强度 其中： x (i, j ) 为 DCT 系数
x(i, j ) 为隐藏
秘密后的 DCT 系数 ⑶将隐藏秘密后的 DCT 系数矩阵进行 DCT 逆变换，水印已经嵌入。 水印提取： ⑴将原始图像和嵌入了水印的图像进行 DCT 变换， 分别得到 DCT 系数矩阵 A 和 B。 ⑵依次遍历两个矩阵， 将系数不相等的地方进行 B-A 操作还原出秘密信息片段。 ⑶将所有还 原的秘密信息片段连接起来，即可还原出水印信息。 ⑥基于二值水印图像的可见数字水印盲检测算法（空间域、不可逆、可见和盲检测） 水印嵌入：⑴加载水印图像和原始载体图像，分析二值水印图像，确定黑还是白是需要嵌 入的水印颜色。⑵获取水印图像长宽 a 和 b 以及嵌入初始位置坐标（x，y）和强度因子 c。 ⑶利用置换原理将水印图像的像素乘上强度因子 c 置换掉载体图像中以（x，y）为初始位置 的长宽都等于水印图像的区域块，注意只对水印图像中确定的 需要嵌入的颜色进行操作， 并严格保存 x，y，a，b 和 c 作为密钥信息。水印提取：⑴读入密钥信息。⑵利用 x 和 y 定 位到载体图像具体的位置， 根据长宽分别为 a 和 b 以及强度因子 c 分离出水印。 这种方式无 法恢复原始图像。 ⑦基于二值水印图像的可见数字水印非盲检测算法（空间域、不可逆、可见和非盲检测） 水印嵌入：⑴加载水印图像和原始载体图像，分析二值水印图像，确定黑还是白是需要嵌入 的水印颜色。⑵获取水印图像长宽 a 和 b 以及嵌入初始位置坐标（x，y）和强度因子 c。 ⑶利用置换原理将水印图像的像素乘上强度因子 c 置换掉载体图像中以（x，y） 为 初 始 位置的长宽都等于水印图像的区域块，注意只对水印图像中确定的需要嵌入的颜色进行操 作. 水印提取：⑴载入原始载体图像 A 和嵌入了水印的图像 B ⑵同时遍历两个图像的像素信 息，如果遇到不同的像素位置，即可按顺序记录下 B 图中的像素信息。 ⑶最后将记录的像 素信息组合在一起，即可提取出水印图像。 ⑧基于小波变换的图像水印算法 数字水印嵌入技术 * 通 过 Arnold 变 换 将 水 印 图 像 W 进 行 置 乱 ， 然 后 按 行 序 列 排 成 一 维 的 向 量 W ， * * * W ={wi |i=1,2,…,M, wi ={0,1}},设某一点的坐标为（x，y） ，则 HL2 中位于该点的小波系数 为 f2(x,y),HL1 中位于该点的小波系数为 f2(x,y)，按如下步骤进行水印嵌入： 1、对原始灰度图像进行二级小波分解，分别得到一级和二级水平细节子带 HL1，HL2。 2、按前述嵌入位置的选取方法，从 HL2 中选取 M 个待嵌入水印的位置（x，y） 。 3、将二值水印序列嵌入到第二步选出位置的小波系数上，对于某一具体位置（x，y） ，嵌入 水印公式如下： * A1/A2×mean-a1×A1； ( wi =0)&(f2(x,y)>A1/A2×mean) ‘ * f 2（x，y）= f2(x,y)-a2×A1； ( wi =0)&(f2(x,y)≤A1/A2×mean) * A1/A2×mean + a1×A1 ；( wi =1)&(f2(x,y)>A1/A2×mean) * f2(x,y)+a2×A1； ( wi =1)&(f2(x,y)>A1/A2×mean)
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