MATLAB数字水印

沈阳理工大学数字图像处理课程设计

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

I

沈阳理工大学数字图像处理课程设计

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 .......................

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；D

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；D

沈阳理工大学数字图像处理课程设计

成 绩 评 定 表

学生姓名 专 业 评 语 组长签字： 班级学号 1203030113 基于Matlab的数字电子信息工程 课程设计题目 水印设计——基于DCT域的水印实现 成绩 日期 2015年7月20日

1

沈阳理工大学数字图像处理课程设计

课程设计任务书

学 院 学生姓名 课程设计题目 信息科学与工程 专 业 电子信息工程 班级学号 1203030113 基于Matlab的数字水印设计—— 基于DCT域的水印实现 实践教学要求与任务： 本设计利用MATLAB进行编程及仿真，仿真内容为基于DCT域的数字水印实现。拟利用所学数字图象处理技术知识，在MATLAB软件系统上来实现水印的嵌入和提取，以对水印嵌入与提取算法的不可见性、鲁棒性进行验证性测试。 工作计划与进度安排： 2015年7月10日—11日：熟悉编程环境，查阅相关资料。 2015年7月11日—12日：水印算法设计。 2015年7月12日—13日：编码、调试、实验与分析。 2015年7月13日—14日：撰写课程设计报告。 2015年7月14日—15日：

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,sin

mark=[0.001:0.001:7.901]; mm=[0.01:0.01:79.01]; m

数字水印技术概论

第一章 绪论

1. 数字水印技术产生背景

数字水印技术的基本思想源于古代的密写术。古希腊的斯巴达人曾将军事情报刻在普通的木板上，用石蜡填平，收信的一方只要用火烤热木板，融化石蜡后，就可以看到密信。使用最广泛的密写方法恐怕要算化学密写了，牛奶、白矾、果汁等都曾充当过密写药水的角色。可以说，人类早期使用的保密通信手段大多数属于密写而不是密码。然而，与密码技术相比，密写术始终没有发展成为一门独立的学科，究其原因，主要是因为密写术缺乏必要的理论基础。

如今，数字化技术的发展为古老的密写术注入了新的活力，也带来了新的机会。在研究数字水印的过程中，研究者大量借鉴了密写技术的思想。尤其是近年来信息隐藏技术理论框架研究的兴起，更给密写术成为一门严谨的科学带来了希望。毫无疑问，密写技术将在数字时代得以复兴。

2. 数字水印技术意义

数字水印的基本思想是在原始媒体数据中，如音频、视频、图像等，隐藏具有一定意义的附加信息作为标记，这些信息与原始数据紧密结合，并随之一起被传输。在接收端，通过计算机水印信号被提取出来用于各种目的，可能的应用包括数字签名、数字指纹、广播监视、内容认证、拷贝控制和秘密通信等。数字水印被视做抵抗多媒体盗版的“最后一道防线

数字水印技术概论

第一章 绪论

1. 数字水印技术产生背景

数字水印技术的基本思想源于古代的密写术。古希腊的斯巴达人曾将军事情报刻在普通的木板上，用石蜡填平，收信的一方只要用火烤热木板，融化石蜡后，就可以看到密信。使用最广泛的密写方法恐怕要算化学密写了，牛奶、白矾、果汁等都曾充当过密写药水的角色。可以说，人类早期使用的保密通信手段大多数属于密写而不是密码。然而，与密码技术相比，密写术始终没有发展成为一门独立的学科，究其原因，主要是因为密写术缺乏必要的理论基础。

如今，数字化技术的发展为古老的密写术注入了新的活力，也带来了新的机会。在研究数字水印的过程中，研究者大量借鉴了密写技术的思想。尤其是近年来信息隐藏技术理论框架研究的兴起，更给密写术成为一门严谨的科学带来了希望。毫无疑问，密写技术将在数字时代得以复兴。

2. 数字水印技术意义

数字水印的基本思想是在原始媒体数据中，如音频、视频、图像等，隐藏具有一定意义的附加信息作为标记，这些信息与原始数据紧密结合，并随之一起被传输。在接收端，通过计算机水印信号被提取出来用于各种目的，可能的应用包括数字签名、数字指纹、广播监视、内容认证、拷贝控制和秘密通信等。数字水印被视做抵抗多媒体盗版的“最后一道防线

本文介绍了数字水印技术的概念和基本原理,并按照不同的分类方法详细介绍了数字水印的类别以及阐述了数字水印的几个典型应用。并对数字水印的发展与应用前景做了展望。

决策管理

摘要：本文介绍了数字水印技术的概念和基本原理，并按照不同的分类方法详细介绍了数字水印的类别以及阐述了数字水印的几个典型应用。并对数字水印的发展与应用前景做了展望。

关键词：数字水印

原理

分类

应用

一、引言

随着互联网和多媒体技术的普及，互联网上所传播的数字信息(例如图像、视频等)都面临着一个安全问题。这些数字产品的版权保护成了当前研究的一个热点，数字水印技术就是解决这一问题的有效方法。

二、数字水印的基本原理

数字水印技术，通过利用人类感觉器官的不敏感性(即视觉冗余)，以及数字信号本身存在的冗余(即数据特征冗余)，将一定的水印信号嵌入到一个载体信号中，它从视觉上与原始载体无差别，而且嵌入的水印信号不影响宿主信号的感觉效果和使用价值。并且通过特殊的方式，可以从宿主信号中提取出水印或是检测出它的存在性。水印不占用额外的带宽。是原始数据不可分离的一部分，并且它可以经历一些不破坏源数据使用价值或商用价值的操作而存活下来。

三、数字水印的分类

(一)按照嵌入的位置

1、空域数字水印：空域数字水印的嵌入是通过直

A.Lumini,D.Maio.A wavelet-based image watermarking scheme,Proc of Int Conf.On Information Technology:Coding and Computing,2000:122-127.

与Fourier变换相比，小波变换是空间(时间)和频率的局部变换，因而能有效地从信号中提取信息。通过伸缩和平移等运算功能可对函数或信号进行多尺度的细化分析，解决了Fourier变换不能解决的许多困难问题。小波变换联系了应用数学、物理学、计算机科学、信号与信息处理、图像处理、地震勘探等多个学科。数学家认为，小波分析是一个新的数学分支，它是泛函分析、Fourier分析、样调分析、数值分析的完美结晶；信号和信息处理专家认为，小波分析是时间—尺度分析和多分辨分析的一种新技术，它在信号分析、语音合成、图像识别、计算机视觉、数据压缩、地震勘探、大气与海洋波分析等方面的研究都取得了有科学意义和应用价值的成果。

小波(Wavelet)这一术语，顾名思义，“小波”就是小的波形。所谓“小”是指它具有衰减性；而称之为“波”则是指它的波动性，其振幅正负相间的震荡形式。与Fourier变换相比

本文介绍了数字水印技术的概念和基本原理,并按照不同的分类方法详细介绍了数字水印的类别以及阐述了数字水印的几个典型应用。并对数字水印的发展与应用前景做了展望。

决策管理

摘要：本文介绍了数字水印技术的概念和基本原理，并按照不同的分类方法详细介绍了数字水印的类别以及阐述了数字水印的几个典型应用。并对数字水印的发展与应用前景做了展望。

关键词：数字水印

原理

分类

应用

一、引言

随着互联网和多媒体技术的普及，互联网上所传播的数字信息(例如图像、视频等)都面临着一个安全问题。这些数字产品的版权保护成了当前研究的一个热点，数字水印技术就是解决这一问题的有效方法。

二、数字水印的基本原理

数字水印技术，通过利用人类感觉器官的不敏感性(即视觉冗余)，以及数字信号本身存在的冗余(即数据特征冗余)，将一定的水印信号嵌入到一个载体信号中，它从视觉上与原始载体无差别，而且嵌入的水印信号不影响宿主信号的感觉效果和使用价值。并且通过特殊的方式，可以从宿主信号中提取出水印或是检测出它的存在性。水印不占用额外的带宽。是原始数据不可分离的一部分，并且它可以经历一些不破坏源数据使用价值或商用价值的操作而存活下来。

三、数字水印的分类

(一)按照嵌入的位置

1、空域数字水印：空域数字水印的嵌入是通过直