数字水印课程设计报告
基于DCT的数字水印算法的研究
基于DCT的数字水印算法的研究Research of Digital Watermarking Algorithm Based on Discrete Cosine Transform
摘要 近年来，由于网络的迅猛发展，越来越多的多媒体信息已经走向数字化。人们可以从网上更加方便的取得各类信息，可以更加方便的对别人的作品进行篡改，复制等，由此带来的版权维护问题也日益严重。版权维护也越来越受到人们的关注了，数字水印技术是解决这类问题最有效的手段，所以数字水印技术现在已然成为了研究的热点。 本文是对基于DCT域数字水印算法的研究，简要介绍数字水印的发展，基本原理等，在MATLAB环境中完成两种基于DCT域数字水印算法的设计。第一种是基于DCT图像全局变换的数字水印算法，而第二种则可以认为是第一种算法的改进，是基于DCT域分块水印算法。然后对于水印系统的鲁棒性，进行一些攻击测试，有盐噪声攻击、高斯噪声攻击、旋转攻击、剪切攻击、JPEG有损压缩攻击等，对比分析哪种算法更好。虽然说该课题只不过是对现有的数字水印技术进行了一个比较简单的研究，但是让我们充分认识到了数字水印技术对我们日常生活的重要性。 关键词：数字水印DCT 攻击测试
Abstract In recent years,with the rapid development of the network,more and more multimedia information has been digitized.People can obtain various kinds of information from the Internet more convenient, the work of others will be altered and copied more convenient, copyright protection issues are also increasingly serious. People are more and more concerned about copyright protection, digital watermarking technology is the most effective means to solve these problems, so the digital watermarking technology has become a hot topic now. This article is to study based on DCT-domain digital watermarking algorithm, introduced the development of digital watermarking and the basic principles etc,completed two design schemes based on DCT-domain digital watermarking algorithm in MATLAB environment. The first one is based on digital image watermarking algorithm global transformation of DCT, while the second one can be considered to improve the first algorithm, which is based on DCT-domain block watermarking algorithm. Then for the robustness of the watermarking system, we performed some attack test, salt noise attack, Gaussian noise attack and spin attack, cropping attack, JPEG compression attack, in order to prove which is better. Although the subject is a relatively simple research for the existing digital watermarking technique , but it let us aware of the importance of digital watermarking technology in our daily life. Key words:Digital watermarking DCT Robustness Attack test
基于DCT图像数字水印技术研究的开题报告
毕业设计开题报告 基于DCT的图像数字水印技术的研究
基于DCT的图像数字水印技术研究 国内外研究现状： 20世纪80年代，索尼和菲利浦公司首次提出了数字媒体版权保护的方案SCMS(Serial copy management system)，数字水印技术也是在继数字隐藏技术后提出的一种数字媒体版权保护方案，发展到现在不仅仅局限于版权保护，也延伸到商务交易中的票据防伪、声像数据的隐藏标识和篡改提示、隐蔽通信及其对抗等领域。随着电子政务的广泛应用，其安全性问题也日益突出，电子政务所涉及的相当多的信息都带有机密性，除黑客攻击．病毒感染等来自网络的安全威胁外，也易受到来自系统应用的假冒用户登录、非法篡改等数据安全的威胁。我国现有的电子政务网络基础设施和系统安全解决方案大多是通过防火墙、入侵检测、漏洞扫描、网络隔离等技术和设备来保障系统的安全，这在一定程度上可以保证电子政务信息系统的安全，但仍存在着安全漏洞，我们在电子政务的建设中，除了必要的网络安全技术外，还必须重视对数字信息安全认证的问题。 数字水印技术为上述问题提供了一个有效的解决方案，是目前多媒体信息安全研究领域的一个热点。该技术采用信息处理技术把版权信息、认证信息等秘密信息，即水印，嵌入到原始数据中去，但不影响原内容的价值和使用，水印信息可以是产品的序列号、版权所有者的标志等认证信息。通过特定的算法恢复和检测被嵌水印后，可有效地分析信息失真的情况，判断信息是否被篡改，为版权所有者提供信息被盗版的有利证据。因此，一个实用的数字水印技术必须具有较强的鲁棒性、安全性和不可见性。 所谓数字水印技术，就是将代表数字媒体著作权人身份的特定信息、用户指定的标志或序列码等，按照某种方式嵌入被保护的信息中，在产生版权纠纷时，通过相应的算法提取出该数字水印，从而验证版权的归属，确保媒体著作权人的合法利益，避免非法盗版的威胁。被保护的信息是任何一种数字媒体，如软件、图像、音频、视频或一般性的电子文档等。数字水印是嵌在数字产品中的数字信号，水印的存在要以不破坏原数据的欣赏价值、使用价值为原则。
数字图像处理在数字水印中的应用
数字图像处理课程报告——图像处理在数字水印中的应用 姓名：蒋运文 学号：12212842 专业：通信与信息系统 指导老师：沈伟教授 2013.06
一、研究背景及意义 数字图像处理方法的研究源于两个主要应用领域：其一是为了便于人们分析而对图像信息进行改进，其二是为使机器自动理解而对图像数据进行存储、传输及显示。 数字图像处理技术已经在各个领域上都有了比较广泛的应用，图像是人类获取和交换信息的主要来源，因此，图像处理的应用领域必然涉及到人类生活和工作的方方面面。随着人类活动范围的不断扩大，图像处理的应用领域也将随之不断扩大，本文主要介绍数字图像处理技术在信息安全领域的数字水印中的应用。 在信息安全领域，数字图像还承担着作为法庭证据的责任，其真实性和完整性直接影响到执法结果，随着互联网的发展,人们越来越容易从互联网上获取数字多媒体信息,而与此同时,数字多媒体信息 的版权、保密等问题也变得日益突出起来。本文在介绍数字水印技术的相关概念、特点和分类的基础上,分析了实现数字水印的步骤,并对数字图像处理技术在数字水印中的应用进行了研究。 人们由于不同的应用需求造就了不同的水印技术，数字水印技术则是其中最新的一种，数字水印是把主要内容隐藏在图像，声音中，水印与内容结合在一起。这大大改善了传统水印的肉眼即可分辨性，数字水印在不同的环境同时也具有不同的特征性质，它还能够被特定的机器所识别，正是其具有的这些优点，越来越多的各个领域的人们开把把眼光看向它。数字图像水印可以用于鉴别信息真伪、认证身份、图像保护、版权保护、隐藏信息、以及做标记等等方面。数字图像不
仅包含信息量大，而且其传输和处理极其方便，成为人们获得信息的一种重要来源，所以数字图像水印也是应用得非常广泛的一项技术。 二、数字水印的衡量标准 安全性：数字水印的信息应是安全的，难以篡改或伪造，同时，应当有较低的误检测率，当原内容发生变化时，数字水印应当发生变化，从而可以检测原始数据的变更；当然数字水印同样对重复添加有很强的抵抗性 隐蔽性：数字水印应是不可知觉的，而且应不影响被保护数据的正常使用；不会降质； 鲁棒性：是指在经历多种无意或有意的信号处理过程后，数字水印仍能保持部分完整性并能被准确鉴别。可能的信号处理过程包括信道噪声、滤波、数/模与模/数转换、重采样、剪切、位移、尺度变化以及有损压缩编码等。主要用于版权保护的数字水印易损水印（Fragile Watermarking），主要用于完整性保护，这种水印同样是在内容数据中嵌入不可见的信息。当内容发生改变时，这些水印信息会发生相应的改变，从而可以鉴定原始数据是否被篡改。 三、数字水印的分类 数字水印的分类方法很多，下面按主要特征对其作一简单概述:从含水印图象中的水印是否可见分为可见水印和不可见水印两大类。当前学者们主要致力于研究不可见水印，即水印是不可被感知的，这也是本文的研究重点。为了保证水印嵌入引起的改变不被感知，需要
基于Matlab的数字水印设计——基于DCT域的水印实现
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；DCT
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)
【CN110134647A】一种支持云端数据去重的数字水印方法和系统【专利】
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910255662.6 (22)申请日 2019.04.01 (71)申请人 中国科学院信息工程研究所 地址 100093 北京市海淀区闵庄路甲89号 (72)发明人 尤玮婧 刘丽敏 荆继武 赵欣怡 陈天宇 (74)专利代理机构 北京君尚知识产权代理事务 所(普通合伙) 11200 代理人 邱晓锋 (51)Int.Cl. G06F 16/14(2019.01) G06F 16/16(2019.01) G06F 16/174(2019.01) G06F 16/182(2019.01) G06F 21/16(2013.01) (54)发明名称 一种支持云端数据去重的数字水印方法和 系统 (57)摘要 本发明涉及一种支持云端数据去重的数字 水印方法和系统。该方法包括：用户端向云服务 器端提出上传某原文件的请求；若原文件为第一 次上传，用户端对原文件使用数字水印生成水印 文件，根据数字水印的水印嵌入位置和水印内容 生成原文件的所有权证明，将所有权证明和水印 文件一同上传至云服务器端；若原文件为非第一 次上传，用户端利用水印信息证明对原文件的所 有权，如果具有所有权则云服务器端将用户端纳 入所有者列表，否则拒绝将用户端加入所有者列 表。进一步可以实现文件分发和文件还原。所述 数字水印优选使用频域数字水印。本发明能够在 保护用户所有权的前提下兼顾云存储服务的质 量， 大大提升云存储空间的利用率。权利要求书3页 说明书7页 附图2页CN 110134647 A 2019.08.16 C N 110134647 A
数字水印基本原理
介绍了数字水印技术的基本原理 随着信息技术和计算机网络的飞速发展，人们不但可以通过互联网和ＣＤ－ＲＯＭ方便快捷地获得多媒体信息，还可以得到与原始数据完全相同的复制品，由此引发的盗版问题和版权纷争已成为日益严重的社会问题。因此，数字多媒体产品的水印处理技术已经成为近年来研究的热点领域之一。 虽然数字水印技术近几年得到长足发展，但方向主要集中于静止图像。由于包括时间域掩蔽效应等特性在内的更为精确的人眼视觉模型尚未完全建立，视频水印技术的发展滞后于静止图像水印技术。另一方面，由于针对视频水印的特殊攻击形式的出现，为视频水印提出了一些区别于静止图像水印的独特要求。 本文分析了ＭＰＥＧ－４视频结构的特点，提出了一种基于扩展频谱的视频数字水印改进方案，并给出了应用实例。 １视频数字水印技术简介 １．１数字水印技术介绍 数字水印技术通过一定的算法将一些标志性信息直接嵌入到多媒体内容当中，但不影响原内容的价值和使用，并且不能被人的感知系统觉察或注意到。与传统的加密技术不同，数字水印技术并不能阻止盗
版活动的发生，但可以判别对象是否受到保护，监视被保护数据的传播，鉴别真伪，解决版权纠纷并为法庭提供认证证据。为了给攻击者增加去除水印的难度，目前大多数水印制作方案都采用密码学中的加密体系来加强，在水印嵌入、提取时采用一种密钥，甚至几种密钥联合使用。水印嵌入和提取的一般方法如图１所示。 １．２视频数字水印设计应考虑的几个方面 ·水印容量：嵌入的水印信息必须足以标识多媒体内容的购买者或所有者。 ·不可察觉性：嵌入在视频数据中的数字水印应该不可见或不可察觉。·鲁棒性?押在不明显降低视频质量的条件下，水印很难除去。 ·盲检测：水印检测时不需要原始视频，因为保存所有的原始视频几乎是不可能的。 ·篡改提示：当多媒体内容发生改变时，通过水印提取算法，能够敏感地检测到原始数据是否被篡改。 １．３视频数字水印方案选择 通过分析现有的数字视频编解码系统，可以将目前ＭＰＥＧ－４视频水印的嵌入与提取方案分为以下几类，如图２所示。
大学计算机基础习题十及答案
习题十 一、选择题 1、在以下的信息安全体现中，是指信息不泄漏给非授权的个人和实体，或供其使用的特性。 （1）保密性（2）完整性（3）可用性（4）可控制性 2、国际信息安全标准是指。 （1）TCSEC（2）ITSEC（3）CC（4）CTCPEC 3、在下列加密算法中，属于对称加密算法。 （1）DES（2）Diffie-Hellman（3）RSA（4）DSA 4、在计算机密码技术中，通信双方使用一对密钥，即一个私人密钥和一个公开密钥，密钥对中的一个必须保持秘密状态，而另一个则被广泛发布，这种密码技术是。 （1）对称算法（2）保密密钥算法（3）公开密钥算法（4）数字签名 5、下列不属于防火墙的功能。 （1）访问控制（2）查杀病毒（3）授权认证（4）加密 6、计算机病毒是一种。 （1）生物病菌（2）生物病毒（3）计算机程序（4）有害言论的文档 7、计算机病毒是指。 （1）编制有错误的计算机程序（2）设计不完善的计算机程序（3）已被破坏的计算机程序（4）以危害系统为目的的特殊计算机程序 8、下列四条叙述中，正确是。 （1）造成计算机不能正常工作的原因，若不是硬件故障就是计算机病毒 （2）发现计算机有病毒时，只要换上一张新软盘就可以放心操作了 （3）计算机病毒是由于硬件配置不完善造成的 （4）计算机病毒是人为制造的程序 9、下面列出的计算机病毒传播途径，不正确的是。 （1）使用来路不明的软件（2）通过借用他人的软盘 （3）机器使用时间过长（4）通过网络传输 10、计算机病毒在一定环境和条件下激活发作，该激活发作是指。
（1）程序复制（2）程序移动（3）病毒繁殖（4）程序运行 二、填空题 1、信息系统面临的威胁主要有两种：和。 2、信息安全研究大致可以分为、和。 3、OSI基本参考模型中包括五大类安全服务，分别 为、、 、和。 4、密码学的发展过程可以分为、和三个阶段。 5、消息认证就是验证消息的完整性，完整性包括两个方面：一 是，二是。 6、数字签名体制大致可分成两类：和。 7、黑客的攻击手段和方法可以归结为两种模式： 和。 8、根据防范的方式和侧重点的不同，防火墙可分为四大 类：、、 和。 9、按照病毒文件的传染方式可将病毒分成、、 和 。 10、计算机病毒的检测通常采用和两种方法。 三、问答题 1、以p=11，q=12来演示RSA公开密钥密码系统的工作过程。 2、简述消息认证基本原理。 3、简述数字签名技术的原理。 4、什么是信息伪装技术？包含那些具体的技术？ 5、简述黑客攻击的步骤。 6、什么是防火墙？其功能有哪些？ 7、简述入侵检测系统的组成。 8、简述计算机病毒的定义、特征及其结构。 习题十 一、选择题
数字水印综合实验系统的设计与实现--灰度图像水印的嵌入与提取.
数字水印综合实验系统的设计与实现－－灰度图像 水印的嵌入与提取 目录前言11 概述21.1 相关知识21.2 数字水印的定义及分类31.3 数字水印技术的原理及实现的典型算法41.4 水印技术的要求，常受到的攻击71.5 水印的主要应用领域81.6 数字水印技术的国内外研究现状92 相关理论知识112.1 小波变换112.1.1 小波变换的含义112.1.2 提出小波变换的原因112.1.3 小波变换数字水印算法及其优点122.1.4 2维信号的Mallat的算法122.2 视觉系统特性研 究132.2.1 人眼的构造132.2.2 人眼的视觉特性152.3 图像的纹理特征163 水印图像预处理183.1 引言183.2 约瑟夫图像置乱193.3 置乱度与图像质量214 水印的嵌入方案244.1 水印嵌入算 法254.2 水印提取算法265 实验及实验结果275.1 水印的嵌入实 验275.2 水印的提取实验285.3 攻击实验295.3.1 缩放295.3.2 噪声295.3.3 压缩305.3.4 剪切315.4 试验结果分析总结336 软件的详细介绍346.1 功能介绍346.2 登录窗口界面346.3 主要菜 单366.4 运行实例387 结论40参考文献41致谢42数字水印综合实验系统的设计与实现----灰度图像水印的嵌入与提取摘要：随着计算机和网络技术的飞速发展，数字图像、音频和视频产品愈来愈需要1种有效的版权保护方法。数字水印技术便是解决上述问题的关键技术之1。为了让更多 的人熟悉并快速掌握数字水印技术的基本理论和算法设计过程，设计1个数字水印综合实验系统是1个很好的解决方案。本文首先介绍了数字水印技术及其原理、特点、以及目前的应用状况，然后介绍如何利用约瑟夫置乱对水印图像进行置乱处理以加强水印的安全性，最后设计了1种水印嵌入与提取方案，并在此基础上设计1个水印图像和宿主图像都采用灰度图像的数字水印实验子系统。该系统主要完成灰度水印嵌入、灰度水印提取及灰度水印鲁棒性检测等实验。关键词：数字水印；图像置乱；离散小波变换；实验 Design and realization of digital watermark synthetic experiment system-----embedding and extracting of gray-scale image watermark Abstract: With the advent of the rapidly development of computer and network technology, many media, such as digital image, audio or video etc, need an effective solution urgently. Digital watermarking is a vital technology to solve foregoing problems. In order to let more people to master this technology rapidly, a perfect solution is to design a digital watermark synthetic experiment system. This thesis first introduce the theory, characteristic and application of digital watermarking, then present how to disorder the gray-scale image watermark using Josephus disorder algorithm for enhancing the security of watermark. At last this thesis brings forward a solution of watermarking embedding and extracting and designs a digital watermark experiment subsystem, in which both watermark image and host image are gray-scale image. This subsystem mainly realizes three experimentations: gray-scale watermark embedding, gray-scale
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。 MATLAB是矩阵实验室（Matrix Laboratory）的简称，和Mathematica、Maple并称为三大数学软件。它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。MATLAB可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等，主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。 2.2 MATLAB应用 MATLAB 产品族可以用来进行以下各种工作： 1)数值分析 2)数值和符号计算 3)工程与科学绘图
基于小波变换的数字水印算法研究
目录 摘要 (Ⅲ) Abstract (Ⅴ) 第1章绪论 (1) 1.1引言 (1) 1.2本文研究的目的及意义 (2) 1.3数字水印技术的国内外研究现状 (2) 第2章数字水印理论基础 (5) 2.1 数字水印的基本概念 (5) 2.2 数字水印的基本特征 (5) 2.3 数字水印的基本原理 (5) 2.4 数字水印的分类 (8) 2.5 数字水印典型算法（针对图像领域） (10) 2.6 数字水印的鲁棒性问题和攻击行为 (12) 2.7 数字水印应用领域 (13) 第3章小波分析理论基础 (17) 3.1小波分析的发展历程 (17) 3.2小波函数与小波变换 (18) 3.3离散小波变换 (20) 3.4 多分辨率分析 (22) 3.5实验环境：可实现数字水印技术的高效实用工具——Matlab (24) 第4章基于小波变换的数字水印算法 (25) 4.1算法描述 (25) 4.2实验结果及分析 (28) 4.3 本章小结 (36) 参考文献 (37) 致谢 (39) 附录 (41)
基于小波变换的数字水印算法研究 摘要 数字水印技术是目前信息安全技术领域的一个新方向，是一个在开放的网络环境下，保护版权和认证来源及完整性的新型技术。 本文针对基于小波变换的数字水印技术，提出了一种基于小波域的二值图像水印算法。该算法选择了检测结果直观、有特殊意义的二值图像作为原始水印，并在嵌入之前进行图像置乱预处理，以提高安全性和隐蔽性，兼顾了水印的不可见性和鲁棒性，利用多分辨率分析思想进行水印的嵌入与提取。通过大量的仿真实验，证明本文算法在保证水印不可见性的同时，对常见的图像处理如JPEG压缩、噪声、滤波、剪切等，均有较好的鲁棒性。 关键词：数字水印，小波变换，鲁棒性，不可见性，JPEG压缩
信息安全毕业设计论文—基于数字水印技术的文件水印设计
基于数字水印技术的文件水印设计与 实现 Files Watermark Based on Watermarking Design and Implementation
摘要 自从互联网诞生以来，信息技术高速发展，网络应用越来越普及，信息化的社会已经呈现出越来越广阔的前景，全球迅猛发展的Internet网络给世界经济带来了新的商机，数字技术提供了与原作品同样精美的复制品，但同时使得网络作品的版权保护问题日益突出。对数字产品的版权保护追在眉睫，数字水印便应运而生，数字水印是近年来出现的数字产品版权保护技术。可携带有版权信息和认证信息，保护数字产品的合法拷贝和传播是当前国际学术界的研究热点。 本文首先介绍信息系统的现状，接着介绍数字水印相关理论，从古隐写术出发，缓缓引出数字水印技术，阐述其分类及特点，并按各种数字水印技术的特点的不同，分析比较几种主流数字水印的解决方案，讨论其中最适的应用，并通过给出一种简单的数字水印解决方案示例，更直接的阐述数字水印技术，最后提出了数字水印下一步的发展方向。 关键词：数字版权保护数字水印
Abstract Since the birth of the Internet, information technology has rapid developed and network applications is becoming increasingly popular. New commercial opportunity is emerged with Internet expanding all over the world. With the development of the digital technology, copyright protection of the digital multimedia has to be solved. Information-oriented society has been showing broad prospects, but information security issues also have been becoming increasingly prominent. One of that is the digital copyright issuesa. Copyright protection for digital products, chasing around the corner, digital watermarking is copyright protection technology for digital products in recent years. Carrying copyright informati- on and authentication information, the protection of legitimate copying and dissemination of digital products are the research focus of the international academic community. This paper first introduces the status of information systems, and then introduces digital watermarking theory, ancient steganography starting slowly leads to the digital watermarking technology on its classification and characteristics of the different characteristics of the press a variety of digital watermarking technology, analysis and camparison of kinds of mainstream digital watermarking solutions, discussion of which the most suitable applications, and by giving a simple digital watermarking solution for example, more direct exposition of digital watermarking technology, and concludes with the future direction of development of the digital watermarking. Key words: protection for digital copyright digital watermarking
信息隐藏技术教学大纲-武汉大学课程中心
信息隐藏技术教学大纲 课程代码：08 课程负责人：王丽娜 课程中文名称:信息隐藏技术 课程英文名称：Information Hiding Technology 课程类别：选修 课程学分数：2 课程学时数：36 授课对象：信息安全及相关专业本科 本课程的前导课程：高级语言程序设计、信息安全数学基础、通信原理 本课程的后续课程： 一、教学目的 本课程是信息安全专业的专业课。开设本课程的目的是使学生了解并掌握信息隐藏所涉及的基本理论和方法，具备信息隐藏和数字水印的基本能力。 二、教学要求 主要内容： 1、信息隐藏技术概论 2、隐秘技术与分析 3、数字图像水印原理与技术 4、基于混沌特性的小波数字水印算法C-SVD 5、一种基于混沌和细胞自动机的数字水印结构 6、数字指纹 7、数字水印的攻击方法、策略 8、数字水印的评价理论和测试基准 9、数字水印应用协议 10、软件水印 11、数字权益管理 基本要求： 通过对本课程的学习，对信息隐藏和数字水印所涉及的基本理论和方法有初步了解，熟悉和掌握几种主要的信息隐藏和数字水印方法与技术。 学时分配：
20学时。 有实验，另出 三、教材及主要教学参考用书 1、《信息隐藏技术与应用》，王丽娜、张焕国，武汉大学出版社，2006.8。 2、《信息隐藏技术——方法和应用》，汪小帆、戴跃伟、茅耀斌机械出版社，2001年（第1版）。 3、吴秋新等译，Stefan Katzenbeisser, Fabien A.P. Petitcolas Information Hiding Techniques for Steganography and Digital Watermarking，2001年9月（第1版）。 4、《信息隐藏技术及应用》，刘振华、尹萍编，科学出版社，2002年2月（第1版）。 大纲执笔者：王丽娜 大纲审定者：
基于MATLAB的数字水印算法实现
数字水印作为一门新的学科, 自 1993 年 Tirkel 等人正式提出到现在十几年里, 国内外对数字水印的研究都引起了极大的关注, 从最初的版权保护, 已扩展到多媒体技术, 广播监听, in-ternet 等多个领域。数字水印是永久镶嵌在其他数据( 主要指宿主数据) 中具有可鉴别性的数字信号或数字模式, 其存在不能影响宿主数据的正常使用。为了使数字水印技术达到一定的设计要求, 当前水印数据一般应具备不可感知性(imperceptible) 、鲁棒性(Robust) 、可证明性、自恢复性和安全保密性等特点。在数字水印技术中, 水印的数据量和鲁棒性构成了一对基本矛盾。理想的水印算法应该既能隐藏大量数据, 又可以抗各种信道噪声和信号变形。然而在实际中, 这两个指标往往不能同时实现, 实际应用往往只偏重其中的一个方面。如果是为了隐蔽通信, 数据量显然是最重要的, 由于通信方式极为隐蔽, 遭遇敌方篡改攻击的可能性很小, 因而对鲁棒性要求较为不高。但对保证数据安全来说, 情况恰恰相反, 各种保密的数据随时面临着被盗取和篡改的危险, 对鲁棒性的要求很高, 而对隐藏数据量的要求则居于次要地位。典型的数字水印系统至少包含两个组成部分- - 水印嵌入单元和水印检测与提取单元。将水印信息进行预处理后加入到载体中, 称为嵌入。从水印化数据中提取出水印信息或者检测水印信息的存在性称为水印的提取和检测。数字水印算法主要
是指水印的嵌入算法, 而提取算法往往被看成是嵌入算法的逆变换。 当前典型的嵌入算法主要被分为空间域水印算法和变换域水印算法。DCT 变换域算法是数字水印算法的典型代表, 也是数字水印中较为常用的一种稳健的算法。其算法思想是选择二值化灰度图像作为水印信息, 根据水印图像的二值性来选择不同的嵌入系数, 并将载体图像 ( 原始图像) 进行 8×8 的分块, 再将灰度载体图像( 原始图像) 进行 DCT变换。然后, 将数字水印信息的灰度值直接植入到载体灰度图像的 DCT 变换域中, 实现水印的嵌入。而后, 将嵌入了水印信息灰度图像进行 IDCT( 逆离散的余弦变换) 变换, 得到含有了嵌入水印信息的图像, 嵌入过程完毕。水印的提取、检测过程为嵌入过程的逆过程, 其方法和嵌入方法有所雷同不再进行介绍。 下面以 MATLAB 为工具, 给出一个在频域嵌入和提取黑白二值水印图像的实现过程。(1) 水印图像的预处理: 将水印信息图像进行灰度处理, 然后再将转换后的图像进行二值转换。而这些都是为了提高水印信息的安全性对图像所做的处理。(2) 读取原始公开图像(大小为 256×256) 和黑白水印图像(大小为 32×32, 模式为灰度) 到二维数组 I 和 J。(3) 将原始公开图像I 分割为互不覆盖的图像块, 每块大小为 8×8, 共分为 32×32 块。然后对分割后的每个小块Block- dct(x,y) 进行 DCT 变换, 得到变换后的小块 Block-dct(x, y)。(4) 取黑白水印图像中的一个元素 J(p, q) , 通过嵌入算法嵌入到原始公开图像块的中频系数中。(5) 对嵌入水印信息后的图像块Block- dct (x, y) 进行逆DCT 变换, 得到图像块 Block(x′, y′)。
W-SVD数字水印实验 李鑫 20103277
【实验目的】： 了解图像小波变换。 掌握W-SVD 数字水印生成，嵌入，检测的方法。 了解数字水印基本模型。 学会用stirmark 攻击W-SVD 的方法。 【实验内容】：（请将你实验完成的项目涂“■”） □Windows+Matlab□其它：（请注明） 【实验分析】： 1、请尽量使用曲线图、表等反映你的实验数据及性能 2、对照实验数据从理论上解释原因 3、如无明显必要，请．不要 ．．．．实验效果图 ．．大量粘贴 4、说明你在以下栏目中分析所使用的方法，给出实验数据，最后总结结论 【实验效果】： 说明：本实验使用”db6”小波函数进行实验，可以适应不同大小的RGB图或灰度图以下是水印效果图：
图1 载体为256*256的RGB图 图2 载体为512*512的灰度图 1、水印强度参数α对水印鲁棒性的影响： （如果完成了本部分实验请写明你的方法、实验数据及结论） 方法是将α分别取0.01,0.05,0.1,0.5得到四张不同的嵌入水印图象（保持其他参数不变），再对这些图象做jpeg压缩，计算出相应的相关值，用matlab编程实现，得到下面四幅曲线图。
由上图可以看出，水印强度参数α越大，水印鲁棒性越好。实验时d/n=0.99，所以检测的阈值取0.1，随着α的增大，误检率降低。
2、水印强度参数α对水印不可见性的影响： （如果完成了本部分实验请写明你的方法、实验数据及结论） (1)方法： Watson的感知质量度量方法可以用来评估水印强度对水印不可见性的影响，只需将用此度量方法计算所得的结果进行比较。本实验在256*256的彩色图中按照不同的alpha值嵌入相同的水印，其中d/n=0.5，密钥为429，小波尺度为2，所得效果图及计算所得Watson质量如下： （2）结论： 除了(a)为原始图外，其余五幅图分别按顺序嵌入的水印强度alpha为0.1,0.3,0.5,0.7,0.9。直观的看，随着alpha的值的增大，图像的不可见性越来越差，相应的Waston质量的值也越来越大。因为Waston质量的求解，是建立在原图像和含水印图像的差值的基础上的，不可见性越差，差值就越大，相应Waston质量就越大。所以我们可以利用对含水印图像求Waston 质量，来评估水印的不可见性； 对于参数alpha，由于其值越大，通过它相乘得到的随机对角矩阵Σ就越大，因而得到的水印模板的数据量就越大，所以对原始图像低频系数的改变得就越多；而低频部分是图像能力最集中的地方，若低频系数改变大，则逆变换后图像改变程度就越大。这就是alpha值越大，水印不可见性越差的原因。 3、水印容量参数d/n对水印鲁棒性的影响： （如果完成了本部分实验请写明你的方法、实验数据及结论） （1）方法：这里取d/n=0.9，再分别取alpha为0.1, 0.3, 0.5, 0.7四个值进行实验，对图像进行不同程度和不同种类的攻击之后，通过常规检测方法（余弦定理）和经DCT变换后的检测方法得到的相关系数曲线（图中a表示alpha值）：
VC实现数字水印设计报告
计算机科学与技术学院信科专业综合实践设计报告 专业：电子信息科学与技术 班级：信科07-4班 设计题目： VC实现数字水印的加入与提取 成员：姚万华 指导教师： 2010年10月14日
课程设计指导教师评阅书 指导教师评语： 成绩：指导教师签字： 年月日
【摘要】： 当前，数字图像技术的主要研究热点之一是数字水印的应用。本文介绍了ＬＳＢ算法的思想，利用 VC技术对数字图像水印LSB算法进行实现，并总结LSB算法的利弊，提出了可行的改进措施。 关键词：VC；图像处理；数字水印；LSB算法
一、前言 (9) 1.1背景 (10) 1.2数字水印的现状 (11) 2.3数字水印的应用 (12) 二、数字水印技术 (14) 2.1数字水印的起源、概念和基本原理 (14) 2.2数字水印的嵌入和提取 (15) 三、数字水印的典型算法 (16) 3.1最低有效位算法（LSB） (16) 3.2 Patchwork 算法 (16) 3.3纹理块映射编码 (16) 3.4 其他 (17) 四、LSB算法的VC实现 (17) 五、实验体会 (21) 参考书目： (21) 附录1：算法设计说明书 (21) 附录二：主要原程序 (23)
一、前言
1.1背景 随着网络通信的普及，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的市场份额，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影院即将是信息时代新的趋势。但是，数字媒体内容的安全问题恰恰制约着信息化进程，虽然成熟的密码学可以解决安全传递和访问控制，但是一旦解密后，数字媒体内容便可以随意的被拷贝、传播，它给媒体内容制造商造成了巨大的损失;同时，密文信息的传递也容易引起攻击者的注意。因此如何安全的传送信息就成了其中的关键，数字水印技术就成为开启这一难点的钥匙。 数字水印(digital water marking)是实现版权保护的有效办法，已成为多媒体信息安全研究领域的一个热点，也是信息隐藏技术研究领域的重要分支。它通过在原始数据中嵌入秘密信息—水印(water mark)来证实该数据的所有权。被嵌入的水印可以是一段文字、标识、序列号等。水印通常是不可见的或不可察的，它与原始数据(如图像、音频、视频数据等)紧密结合并隐藏其中，成为源数据不可分离的一部分，并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。 数字水印技术除具备信息隐藏技术的一般特点外，还有着其固有的特点和研究方法。例如，从信息安全的保密角度而言，隐藏的信息如果被破坏掉，系统可以视为安全的，因为秘密信息并未泄露;但是，在数字水印系统中，隐藏信息的丢失意味着版权信息的丢失，从而失去了版权保护的功能，这一系统就是失败的。因此数字水印技术必须具有以下特性:安全性(嵌入在宿主数据中的水印是不可删除的，且能够提供完全的版权证据)、鲁棒性(水印对有意或无意的图像操作与失真具有一定的抵抗力)以及不可觉察性(水印对人的感觉器官应是不可觉察的，或者说是透明的)。水印算法识别被嵌入到保护对象中的所有者的有关信息(如注册的用户号码、产品标志或有意义的文字等)，并能在需要的时候将其提取出来。水印可以用来判别对象是否受到保护，并能够监视被保护数据的传播、真伪鉴别以及非法拷贝控制等，这实际上是发展数字水印的基本动力。尽管版权保护是发展数字水印最重要的源动力，事实上人们还发现数字水印在真伪鉴别、隐藏通信、