基于DCT变换的数字水印算法研究

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。

摘要随着计算机通信技术的迅速发展，传播数字多媒体信息也越来越方便快捷，迅速兴起的互联网以电子印刷出版、电子广告、数字仓库和数字图书馆、网络视频和音频、电子商务等新的服务和运作方式为商业、科研、娱乐等带来了许多机会。

然而，随之而来的盗版和侵权行为也越来越猖獗.数字水印可以标识作者、所有者、发行者、使用者等并携带有版权保护信息和认证信息,保护数字产品的合法拷贝和传播。

本文首先介绍了数字水印的基本特征、原理、目的、意义以及目前国内外的研究现状等基本问题,随后介绍了数字水印的基本框架和数字水印的分类,为数字水印算法的提出、实现及测试提供了理论依据.介绍了一种基于DCT的数字水印嵌入算法，使用MATLAB设计了实验方案，通过不可感知性和鲁棒性验证证明，该算法具有良好的不可感知性。

关键词数字水印;DCT；MATLABAbstractWith the rapid development of computer communication technology, dissemination of digital multimedia information has become increasingly convenient and rapid rise of the Internet in electronic printing and publishing, electronic advertising, digital storage and digital libraries， online video and audio, e-commerce and other new services And operation of commercial, research, entertainment and many opportunities. However, there will come more and more rampant piracy and infringement. Digital watermarking can identify the author， owner， publisher， etc。

数字水印及DCT算法分析2.1数字水印的定义和分类数字水印技术是一种信息隐藏技术，他的基本思想是在数字图像、音频和视频等数字产品中嵌入秘密信息，以便于保护数字产品的版权、证明产品的真实可靠性、跟踪盗版行为或者提供产品的附加信息。

其中的秘密信息可以是版权标识、用户序列号或是产品的相关信息。

一般，它需要经过适当变换再嵌入数字产品中，通常称变换后的秘密信息为数字水印。

通常可以定义水印为以下的信号：W=｛w i︳w i∈O，i=0,1,2,…,M−1｝式中，M为水印序列的长度，O代表值域。

实际上，水印不仅可以为一维序列，也可以是二维阵列甚至是三维或高维信号，这通常要根据载体对象的维数来确定，如音频对应一维，静止图像对应二维，动态图像对应三维。

对于高维情况，可以将高维信号按一定顺序展成一维形式。

水印信号的值域可以是二值形式，如O={0,1}，O={-1,1}或O={-r，r}，或是高斯白噪声。

随着数字水印技术的发展，水印算法的分类也越来越多。

数字水印技术可以从不同的角度进行划分：（1）按水印发展来看，可分为第一代水印和第二待水印。

（2）按数字水印的内容，可以将水印划分为有意义水印和无意义水印，有意义水印是指水印本身也是某个数字图像或数字音频片段的编码，无意义水印则只对应于一个序列号。

（3）按用途划分，我们可以将数字水印划分为票据防伪水印、版权保护水印、篡改提示水印和隐蔽标识水印。

（4）按嵌入的水印信号形式来分，可以分为一维水印和多维水印。

（5）按嵌入方法可以分为可逆水印与不可逆水印。

（6）按水印检测方法，可分为盲水印和非盲水印（明文水印）。

明文水印在检测过程中需要原始数据，而盲水印的检测只需密钥。

不需要原始数据。

（7）按鲁棒性来分，可分为易脆水印、半易脆水印和鲁棒水印。

（8）从外观上分类，可分为可见水印和不可见水印。

（9）从水印的嵌入御来分，可分为时（空）域数字水印、变换域/频域数字水印、时频域数字水印和时间尺度域数字水印。

基于dct域的数字水印算法
数字水印技术是应用于数字版权保护领域的一种技术手段。

在数字媒体的传输和复制
过程中，数字水印技术可以将一些特定的信息加入到原始媒体中，使得这些信息不易被发
现和删除，从而防止数字媒体的盗版和篡改。

其中基于DCT域的数字水印算法是当前常用
的数字水印算法之一。

DCT变换是一种广泛应用于图像压缩中的技术，它会将图像分解成一系列DCT系数。

基于DCT域的数字水印算法通过利用图像的DCT系数，将水印信息隐藏在DCT系数中，从
而实现了数字媒体的保护。

基于DCT域的数字水印算法主要包括以下步骤：
一、水印信息的嵌入
1.将原始图像通过DCT变换得到一组DCT系数。

2.将水印信息转换为二进制序列，并将其嵌入到DCT系数中。

1.对含有水印信息的图像重新进行DCT变换。

3.对比提取出的二进制序列与原始水印信息，判断是否一致。

1.嵌入过程简单：通过将水印信息嵌入到DCT系数中，可以避免在图像像素域内的复
杂计算和处理，从而提高了嵌入过程的效率。

2.抗攻击性强：由于水印信息被嵌入到DCT系数中，在图像压缩、旋转、裁剪等操作
中也不容易被破坏，因此抗攻击性较强。

3.鲁棒性好：基于DCT域的数字水印算法水印信息的嵌入不会对图像的色调、饱和度、亮度等造成影响，因此不会产生图像视觉上的畸变。

基于DCT域的数字水印算法在数字版权保护领域具有广泛的应用，但其嵌入的水印信
息难以被视觉感知，需要通过专门的算法来提取和检测。

一种基于DCT 变换的数字音频水印算法作者：严春来来源：《电脑知识与技术》2015年第34期摘要：互联网的应用，使人们的交流和沟通日益便利。

随着互联网的不断发展，大量的资源也在网络中共享，这就是一把双刃剑，它在给人们带来福音的同时，又因为网络的自由性传播而损害了部分人的利益，特别是图像，音频，视频在网络上的传播，让原创者蒙受巨大损失。

为了保护数字作品的产权不受损害，相关的水印技术被提出，从而认证和控制多媒体的使用。

文章通过结合人类听觉系统（HAS）的特性，提出一种时域音频数字水印算法。

该算法将二值图像作为水印嵌入到音频信号中，为了减小水印图像像素间的相关性，增强水印图像的安全性，利用Arnold置乱变换对要嵌入的水印图像进行置乱处理。

最后通过实验验证了该算法的感知透明性、安全性和鲁棒性。

关键词：离散余弦变换；二值图像；鲁棒性；安全性中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2015）34-0162-031离散余弦变换（DCT）介绍Wang Ye在1998年提出了一种基于修正离散余弦变换的音频数字水印算法，该方法首先在时域对音频信号进行序列变换，根据伪随机序列重新排列音频的采样信号，然后在频域添加水印，对排列好的序列进行修正离散余弦变换（Modified Discrete Cosine Transform，MDCT），通过对MDCT的系数的修改来嵌入水印，最后再进行离散余弦逆变换得到嵌入水印后的音频序列。

使用伪随机的序列方式对信号进行排列后，有两点好处：一个是提高算法的安全性，另一个是可以平滑功率谱密度。

Won-Gyum Kim 等人在使用DCT变换的基础上嵌入同步信号，来增强对同步攻击的鲁棒性，它对添加噪声，滤波等攻击都具有一定的鲁棒性。

离散余弦变换（Discrete Cosine Transform，简称DCT变换）是一种与傅立叶变换紧密相关的数学运算。

在傅立叶级数展开式中，如果被展开的函数是实偶函数，那么其傅立叶级数中只包含余弦项，再将其离散化可导出余弦变换，因此称之为离散余弦变换。

基于DCT变换和SVD变换的数字水印技术
数字水印技术是一种在数字媒体中添加不可见信息的方法，用于保护版权、验证数据
完整性等应用。

在数字图像领域，基于DCT变换和SVD变换的数字水印技术被广泛应用。

DCT（离散余弦变换）是一种经典的变换方法，可以将时域的信号转换到频域。

在数字图像处理中，DCT变换将图像分解为一系列频率分量，其中低频分量表达了图像的大体结构，高频分量表达了图像的细节信息。

基于DCT变换的数字水印技术利用了图像在频域中
的特性，使得水印能够更好地融入图像中。

SVD（奇异值分解）是一种矩阵分解方法，可以将一个矩阵分解为三个矩阵的乘积。

在数字图像处理中，SVD变换可以将图像分解为一组特征向量和对应的奇异值，其中奇异值
表示了图像的重要性。

基于SVD变换的数字水印技术可以将水印信息嵌入到图像的奇异值中，实现了水印的隐蔽性。

基于DCT变换的数字水印技术的主要步骤包括：将原始图像分成若干个非重叠的图像块，对每个图像块进行DCT变换，选择低频分量嵌入水印信息，再对每个块进行IDCT变换，最后将所有块合并得到水印图像。

在提取水印时，通过逆向的过程可以得到原始的水印信息。

基于DCT变换和SVD变换的数字水印技术具有一定的优势。

它们都是在频域进行操作，能够更好地隐藏水印信息。

它们能够提供一定的鲁棒性，即使图像经过压缩等操作，水印
信息也能够较好地保持不变。

它们对图像的质量影响相对较小，水印信息能够较好地与图
像结合。

基于离散余弦变换的数字水印技术研究数字水印技术在所有权保护、认证、指纹、拷贝控制、访问控制和广播监控方面都有重要的应用。

本项目将研究方向锁定在变换域上，提出了新的解决方案。

标签：数字水印；余弦变换；噪声攻击数字技术的迅速发展以及互联网的普及给人们的工作和生活带来了极大的便利。

人们通过因特网发布自己的创作成果或者传递信息。

因此保护数字作品的版权、真实性和完整性以及作者的隐私、知识产权和财产安全至关重要。

数字水印采用技术隐藏保护了重要的信息和文件。

它通常采用类似扩频图像技术来隐藏信息。

一般基于常用的有DCT变换、DWT变换、DFT变换。

文章基于DCT算法进行验证，对水印系统中图像进行质量评价。

离散余弦变换简称DCT，傅立叶变换简化方法之一。

基于DCT域的数字水印算法，根据对宿主图像进行DCT方法计算，分为两大类，一类是直接对整幅图像进行DCT计算，选取合适频段的系数，嵌入水印。

另一类是先将整幅图像分成n块，分别对每一块进行DCT计算，并在每一块中选取合适频段的系数，将水印信息分散嵌入到每一块所选取的DCT系数中。

在这里采用的分块DCT算法。

原始图像按8×8分成互不重叠的子块。

首先计算每一个子块的方差值，选择方差值最大的前n块，然后依据系统密钥进行DCT变换，选取每一块中频系数的随机序列，最后通过子块的DCT逆变换生成含水印的图像。

水印的提取是上述过程的逆过程。

该算法的嵌入流程图如1所示，水印提取过程如图2所示。

图1 水印嵌入流程图图2 水印提取流程图文章采用MATLAB软件进行仿真，选择的原始图像为512×512的256等级的灰度标准图像。

将水印嵌入原始图像再提取之后，为了评价所得到图像质量，使用峰值信噪比来衡量两幅数字图像之间的数值差别：（1）原始图像嵌入水印后，峰值信噪比为39.01，如图3（1）所示，图像具有良好的不可见性，得到了较好的主观视觉效果。

然后对加入水印的图像进行水印提取，得到水印图像如图3（2）所示，提取的水印图像与原始水印图像几乎没有差异。

基于DCT域和DWT域的视频数字水印算法数字水印技术是一种保护数字媒体作品的方法，其中最常用的是视频数字水印技术。

基于离散余弦变换（DCT）和离散小波变换（DWT）的视频数字水印算法是目前应用较广的两种方法。

下文将分别介绍它们的原理和特点。

一、基于DCT域的视频数字水印算法DCT是一种广泛应用于音频和视频编码的一维变换方法，同时也可用于图像压缩和加密。

在基于DCT的数字水印中，水印信息通常嵌入在视频的低频系数中，因为低频系数对于视频质量的影响较小，使得水印影响恢复的难度也随之增大。

具体实现方式为，在进行DCT变换后，将一部分低频系数修改成水印信息。

这部分低频系数也称作“水印区域”，可以根据水印强度、嵌入率等参数进行调整。

水印的提取便是将水印区域解码并恢复出原始水印。

该方法的优点是隐藏在低频区域的水印不容易被注意到，且强度适中时不会对视频质量产生太大影响。

不足之处是对于经过编辑或压缩后的视频，该水印可能难以恢复或不可用。

二、基于DWT域的视频数字水印算法DWT是一种多维矩阵变换，能够在一定程度上减少信号中冗余信息，并可实现数字水印的嵌入和提取。

相比DCT，DWT 能够更好地处理图像或视频中的边缘和细节。

在基于DWT的数字水印中，水印信息被嵌入到视频的高频系数中，因为高频系数对视频质量的影响较小，同样也增加了水印提取的难度。

具体实现方式为，在进行DWT变换后，将一部分高频系数修改成水印信息，这部分高频系数也称作“水印区域”。

水印区域的位置由DWT的分解层数、水印大小、嵌入率等参数决定。

提取水印时，需要使用同样的分解层数和水印大小等参数。

与基于DCT的水印算法相比，基于DWT的算法更具抗压缩能力，并且能够适应图像或视频的不同尺寸和分辨率，但也存在一定的弱点。

例如，在不同空间域的DWT子带中，水印的韧性也会不同，这需要在具体实现中进行优化和调整。

总之，基于DCT的水印算法更适用于一些对视频质量要求不高的应用场景，例如版权保护等，而基于DWT的算法则更适用于对视频质量和韧性都有较高要求的应用场景。

基于DCT和DWT的数字水印研究的开题报告题目：基于DCT和DWT的数字水印研究一、选题背景随着数字媒体技术的不断发展，数字传播日益普及，数字媒体内容的安全性和版权保护变得越来越重要。

数字水印作为一种数字版权保护技术，在数字媒体版权保护领域得到了广泛的应用。

数字水印通过在数字媒体中嵌入一系列不可察觉的信息，来完成对原始内容的身份认证和保护。

目前，数字水印的研究主要是在频域和时域进行的。

基于时域的数字水印加密方法，容易受到噪声和攻击的影响，因此频域数字水印技术成为研究的热点。

其中，DCT和DWT技术是比较常用的两种频域数字水印技术。

二、研究内容本研究主要探讨基于DCT和DWT的数字水印技术，探究不同算法对数字水印性能的影响，具体研究内容包括：1. DCT和DWT的原理和特点。

2. DCT和DWT在数字水印中的应用，比较两种算法的优缺点。

3. 基于DCT和DWT的数字水印算法设计和实现，分析不同算法的优缺点和性能。

4. 分析数字水印在不同攻击情况下的保护性能，比较不同算法的优劣。

5. 对已有方法的改进和优化研究，提出新的数字水印算法设计方案。

三、研究意义数字水印作为一种保护数字版权的重要手段，对于数字信息安全和版权保护具有重要意义。

基于DCT和DWT的数字水印技术研究，不仅可以提高数字版权的安全性，还可以探索数字水印在不同领域的应用。

本研究的意义在于：1. 探究数字水印的应用前景和发展潜力，促进数字版权保护技术的发展。

2. 比较DCT和DWT在数字水印中的优缺点，为数字水印算法的设计提供依据。

3. 提出新的数字水印算法设计思路，改进和优化现有算法。

四、研究方法本研究主要采用实验和理论研究相结合的方式，具体研究方法包括：1. 理论分析：对DCT和DWT的原理和特点进行分析和比较，探究两种算法在数字水印中的优缺点。

2. 实验设计：设计基于DCT和DWT的数字水印算法，并进行实现和验证实验。

3. 数据分析：对实验数据进行分析和处理，比较不同算法的性能，发现不足部分并提出改进方案。

基于DCT的数字水印研究与实现作者：程俊来源：《电脑知识与技术》2011年第04期摘要：数字水印技术是解决版权保护问题的有效技术手段。

该文分析了基于离散余弦变换的数字水印算法，并采用MATLAB实现了该算法的水印嵌入、提取和攻击实验，仿真结果表明该算法具有较好的鲁棒性和不可见性。

关键词：DCT；鲁棒性；仿真中图分类号：TP391 文献标识码：B文章编号：1009-3044(2011)04-0860-02Research and Implementation of Digital Watermarking Based on DCTCHENG Jun(College of Physical and Information Science, Hunan Normal University, Changsha 410081, China)Abstract: The digital watermarking technique is an important means to solve the problem of copyright protection effectively. This paper analyzed digital watermarking algorithm based on discrete cosine transform, and realized watermark embedding and extracting and attack of the algorithm by using MATLAB. The simulation results show that the algorithm has good robustness and visibility.Key words: DCT; robustness; simulate离散余弦变换(Discrete Cosine Transform) 简称DCT。

基于DCT变换和SVD变换的数字水印技术数字水印技术是一种利用数字信号的特殊性质进行标识的技术，可以保护数字信息的权益。

本篇文章将介绍基于DCT变换和SVD变换的数字水印技术。

一、DCT变换离散余弦变换（DCT）是信号分析和处理中常用的一种变换方法，它将时间序列信号变换为频率域表示，可用于图像压缩、信息隐藏和数字水印等领域。

在数字水印中，通常将原始图像的DCT系数进行调整，以使图像更加鲁棒，即在保持图像可识别、可读取的情况下，增强水印的鲁棒性。

具体而言，将图像划分成若干个块，对每个块进行DCT变换，并对DCT系数进行调整，最后再通过逆变换得到调整后的图像。

二、SVD变换奇异值分解（SVD）是一种矩阵分解方法，在信号处理中被广泛应用。

将二维图像矩阵进行SVD分解后，可以得到三个矩阵，分别为U、S、V，其中U和V是正交矩阵，而S是一个对角矩阵。

三、数字水印嵌入和提取数字水印嵌入是指将数字水印嵌入到原始图像中的过程，通常分为以下几步：首先，选择嵌入算法（比如DCT变换或SVD变换）对原始图像进行变换，并对变换系数进行调整；其次，将水印信息加密，并将其嵌入到变换系数中；最后，通过逆变换得到嵌入数字水印后的图像。

首先，选择提取算法对带有数字水印的图像进行变换；其次，从变换系数中提取出数字水印信息（如果加密，则需要解密）；最后，对提取出的数字水印信息进行检验，判断是否真实可信。

四、数字水印应用数字水印技术在数字版权保护、信息安全、图像鉴别等方面有着广泛的应用，具体包括以下几个方面：1.音视频文件保护：数码音乐、电影、电视剧等媒体传输的版权保护。

2.商业机密保护：于文档、设计图纸等文件中嵌入水印，避免机密被泄露等。

3.证件鉴定：银行卡、护照、学历证书等电子文件中嵌入水印，鉴别证件的真伪。

4.多媒体信息管理：对图片、文本等数字图像进行签名等管理，保证数字图像的版权。

总之，数字水印技术是一种重要的数字版权保护技术，应用广泛，具有实际应用意义。

基于DCT变换和SVD变换的数字水印技术数字水印技术是一种能够在数字媒体中嵌入特定信息的技术。

它能够在不影响原始媒体的情况下，将数字媒体与对应的元数据结合起来。

其中，DCT变换和SVD变换都是数字水印技术中常用的变换方法。

DCT变换是一种离散余弦变换。

它将信号分解成一系列谐波分量，而且这些分量是互相独立的。

因此，在数字水印技术中，DCT变换可以利用这种独立性，将嵌入的水印信息分散在各个频率分量中。

具体的方法是，将原始媒体分成若干个块，并对每个块进行DCT 变换。

然后，在变换后的频率分量中选择一些位置，将它们的值改变为嵌入的水印信息。

最后，再对这些块进行逆变换，就可以得到带有水印的原始媒体。

SVD变换是一种奇异值分解变换。

它将矩阵分解成三个矩阵的乘积，其中一个矩阵是由原矩阵的左奇异向量组成的，另一个矩阵是由原矩阵的右奇异向量组成的，而中间的一个矩阵则是由原矩阵的奇异值组成的一个对角矩阵。

在数字水印技术中，SVD变换可以利用这种对角矩阵的性质，将嵌入的水印信息集中在对角矩阵的某几个位置上。

具体的方法是，将原始媒体表示为一个矩阵的形式，并对这个矩阵进行SVD分解。

然后，在对角矩阵的某几个位置上，将它们的值改变为嵌入的水印信息。

最后，再将三个矩阵乘起来，就可以得到带有水印的原始媒体。

总的来说，DCT变换和SVD变换都是数字水印技术中常用的技术。

它们都能够将嵌入的水印信息分散或者集中在信号的某些频率分量或者矩阵的某些位置上。

但是，它们也都有一些局限性。

例如，DCT变换在处理高动态范围的图像时容易丢失细节信息，而SVD变换在处理数据量较大的媒体时会比较耗时。

因此，在具体的应用中，需要根据实际情况选择合适的变换方式。

西安文理学院本科毕业设计（论文）任务书西安文理学院本科毕业设计（论文）开题报告注：此表前三项由学生填写后，交指导教师签署意见，经教研室审批后，才能开题。

西安文理学院本科毕业设计（论文）中期检查表西安文理学院本科毕业设计（论文）指导教师评分表西安文理学院本科毕业设计（论文）评阅教师评分表西安文理学院本科毕业设计（论文）答辩记录、2、答辩委员会认定成绩是根据该生毕业设计期间的表现及该专业整体论文情况的综合评定成绩。

3、论文等级分优秀（≥90分）、良好（80~89分）、中等（70~79分）、及格（60~69分）、不及格（<60分）。

基于Arnold变换的DCT域数字图像水印算法研究摘要：随着通信技术和网络技术的飞速发展和广泛应用，数字多媒体信息的存储、复制与传播变得非常方便，数字化产品的产权保护成为急需解决的问题。

数字水印技术作为一种新的有效产权保护手段，应用前景和使用价值十分广阔。

论文首先介绍了数字水印的研究背景、应用领域以及目前国内外的研究现状等基本问题，随后介绍了数字水印的基本特征、原理、目的、意义。

本文对数字水印的基础理论框架进行了全面的综合和概括，建立了完整的数字图像水印系统处理模型，包括水印的嵌入、提取、与验证过程。

所提出的方案均在MATLAB中进行了验证本文提出了一种关于Arnold变换的DCT域数字图像水印算法。

本算法选用了有意义的二值图像作为水印，采用Arnold变换对水印进行加密处理，在检测算法中不需要原始图像从而实现了提取，通过各种攻击实验测试，最后对仿真实验结果作出分析，证明此算法的可行性，攻击实验结果表明了此算法的透明性、鲁棒性。

关键词：数字水印、DCT变换、Arnold变换、鲁棒性。

The DCT Domain based on Arnold transformation digital imagewatermarking algorithmsAbstract：With the communication technology and network technology rapid development and the widespread application, digital multimedia information storage, copy and communication become very convenient digital product property protection has become an urgent need to solve the problem. Digital watermarking technology as a new effective property rights protection means, application prospect and the use value is very promising.This article firstly introduces research background of digital watermarking, applications and the research modern situation and abroad basic things, then introduces the basic characteristics of digital watermarking, principle, purpose, significance. In this paper the basic theoretical framework of digital watermarking, the overall synthesized and summarized, the establishment of a complete digital image watermarking system treatment model, including embedding, extraction, and validation process. The proposed scheme are validated in MATLAB is presented in this paper about the DCT domain chaos encryption digital image watermarking algorithm. The algorithm chooses a meaningful binary image as a watermark, and adopts Arnold transformation to encrypt, of watermark algorithm does not require the original image, thus fulfilling the extraction, through various attacks test, finally making an analysis of simulation experiment results,and the analysis prove the feasibility of the algorithm,meanwhile,the experimental results show that the attacks, transparency, robustness.Key words：Digital watermark、DCT transformation、Arnold transformation、Robustness.目录目录第一章绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 选题的目的与意义 (1)1.3 数字水印的发展趋势 (2)1.4 本课题主要讨论问题 (2)第二章数字水印基本原理 (3)2.1 信息隐藏 (3)2.2 数字水印 (4)2.3 数字水印的特征 (4)2.4 数字水印的分类 (5)2.4.1 按特性划分 (5)2.4.2 按水印所附载的媒体划分 (6)2.4.3 按检测过程划分 (6)2.4.4 按内容划分 (6)2.4.5 按用途划分 (7)2.4.6 按水印隐藏的位置划分 (7)2.5 数字水印基本算法 (8)2.5.1 空域算法 (8)2.5.2 变换域算法 (8)2.5.3 压缩域算法 (9)2.5.4 NEC算法 (10)2.5.5 生理模型算法 (10)2.6 运算量分析 (10)2.7 数字水印的评估 (11)2.8 数字水印的应用 (12)2.8.1 数字水印在数字产品防伪中的应用 (12)2.8.2 数字水印在数字产品防伪中的优势 (13)2.9 Arnold变换 (14)2.9.1 变换的基本原理 (14)2.9.2 Arnold变换特点 (15)目录第三章 DCT变换的应用 (15)3.1 DCT变换 (15)3.2 常见的DCT变换 (17)3.3 改进的DCT变换 (18)第四章基于Arnold变换的DCT域的数字水印算法 (19)4.1 算法设计步骤 (19)4.1.1 水印预处理 (19)4.1.2 水印嵌入 (19)4.1.3 水印提取 (19)4.2 实验结果与分析 (20)4.3 本章小结 (24)第五章结论及进一步研究 (25)结束语 (26)致谢 (27)参考文献 (28)附录一：程序 (30)附录二：英译汉 (39)第一章绪论1.1 引言近年来,数字水印技术已成为多媒体信息安全研究领域中发展最快的热点技术,受到国际学术界和企业界的高度关注。

基于DCT算法的视频数字水印的研究与实现作者：吴娱，平子良，李殷来源：《大学教育》 2016年第12期数字水印技术就是通过直接嵌入的方式将一些标识信息隐藏到原始的数字载体当中或是对于一些区域中的结构进行改变的过程。

其中，所要用到的标识信息就是数字水印，而数字载体则可以是各种多媒体、文档资料或应用软件等需要被保护的原件。

[1]众所周知，媒体都有一定的冗余性，数字水印技术其实就是对于图像、音视频的冗余性进行运用，并通过数字嵌入的方式将水印信息很好的隐藏在需要进行保护的数字产品中，可以通过对数字产品的探测和分析等方式来保证数字信息的完整性和可靠性。

一、算法简介（一）离散余弦变换算法离散余弦变换(Discrete Cosine Transform，简称DCT)算法是数字图像处理中一种重要的处理手段，是傅立叶变换的一种特殊情况。

在傅立叶级数展开式中，若被展开的函数是实偶函数，那么其傅立叶级数中只包含余弦项，然后经过离散化便可得出离散余弦变换。

离散余弦变换是基于实数的正交变换，避免了傅立叶变换中的复数运算，经常被作为一种最佳变换应用于图像或音视频的处理中，而且运算速度很快，能够快速实现。

DCT算法的核心是DCT变换公式，设f(x)为实变量x的连续函数，则一维离散余弦正变换公式为：对应的一维离散余弦反变换公式为：（二）图像的DCT算法DCT变换是采用“块”的形式进行的，其中块的大小通常是根据需要而确定，可以将整幅图像作为一个块进行DCT变换，也可以将整幅图像分割成不同的子块进行独立的DCT变换。

DCT 变换是将图像信号从空间域变换到频域上的，在保持原信号的熵和能量不变的情况下，使DCT频域系数间的相关性减弱，随后再对DCT频域系数进行量化和编码，从而达到压缩的目的。

[4]其中，不同的频域系数代表了该频率成分在原图像中的比重。

DCT域系数可分为两种，即：直流系数(Direct Coeffi-aent，简称DC)和交流系数(Alternating Coefficient，简称AC)，其中直流系数有且只有一个，被称为图像的直流分量，其余的系数均称为交流系数分量。

基于DCT和SVD变换的盲数字水印算法王友卫;申铉京;吕颖达;陈海鹏【期刊名称】《计算机工程与应用》【年(卷),期】2011(047)021【摘要】结合奇异值分解(SVD)变换,提出一种基于DCT域内DC分量的数字盲水印算法.对原图像进行8×8分块DCT变换,对DC系数集合进行2x2分块的SVD 变换,使用量化步长Q量化每个小块对应的最大奇异值,向量化后的结果嵌入水印.由于选择DC系数进行SVD变换,且SVD变换结果表现的是图像的内蕴特性而非视觉特性,故算法具有较高的稳健性和透明性.实验表明,该算法可以有效地抵抗中值滤波、JPEG压缩、噪声等常规篡改处理,水印的提取不需要原始图像参与,执行起来简单方便.%Combining SVD transform, this paper proposes a blind digital watermarking algorithm based on DC coefficients of DCT-domain.This algorithm executes DCT transform on each 8×8 block of the original image,and executes SVD transform on each 2×2 block of the collection of the DC coefficients.The quantization step Q is used to quantify the max singular value in order to embed the watermark in the result of the quantization.Because the DC coefficients are chosen for SVD transform, and the results of SVD represent the internal properties instead of the visual features, this algorithm gets a better robustness and transparency.The experiment results show that it can effectively resist the tampering attacks such as:median filtering,JPEG compression,noise and soon.The extraction process becomes very easy and convenient because it does not require the original image to involve in.【总页数】5页(P157-161)【作者】王友卫;申铉京;吕颖达;陈海鹏【作者单位】吉林大学计算机科学与技术学院,长春130012;吉林大学计算机科学与技术学院,长春130012;吉林大学计算机科学与技术学院,长春130012;吉林大学计算机科学与技术学院,长春130012【正文语种】中文【中图分类】TP309【相关文献】1.基于DCT-SVD的盲数字水印鲁棒提取算法 [J], 李蓓;崔雪冰2.基于DCT变换及SVD处理的音频数字水印算法 [J], 赵静;周明全3.基于DCT和SVD变换的多重数字水印算法 [J], 王磊4.基于DCT-SVD抗几何变换的扩频水印算法研究 [J], 方琪;魏恒;王翾5.基于Tetrolet变换和DCT-SVD的彩色图像稳健数字水印算法 [J], 暴琳;李垣江;龚淼;张贞凯因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。