数字水印算法设计

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1、武汉理工大学《信息处理课群综合训练与设计》课程设计课程设计任务书学生姓名：专业班级：指导教师：工作单位：信息工程学院题目:数字水印算法设计初始条件：MATLAB软件平台、版权图像、水印图像要求完成的主要任务:1.设计任务学习掌握一种数字水印算法，选择两幅图像分别作为版权图像和水印图像，采用水印嵌入算法成生含水印图像。采用水印提取算法，提取出嵌入水印。并对水印算法的鲁棒性进行测试。2.设计要求①掌握一种数字水印的嵌入与提取算法原理。②编写出水印嵌入算法的matlab程序，并给出水印嵌入前后的版权图像，并对嵌入效果进行分析说明。③编写出水印提取算法matlab程序，并给出水印原图和提

2、取出的水印图像，并对水印的提取效果进行分析说明。④进行水印的抗攻击实验，噪声攻击，剪切攻击，缩放攻击，压缩攻击等。测定提取前后水印的峰值信噪比（PSNR）和相关性（NC）时间安排：第18-19周。指导教师签名：年月日系主任签名：年月日武汉理工大学《信息处理课群综合训练与设计》课程设计目录摘要1Abstract21数字水印概念31.1数字水印分类31.2数字水印作用41.3数字水印研究现状及未来52数字水印算法62.1数字水印基本原理62.2数字水印通用模型72.3典型数字水印算法82.3.1基于空域的数字水印算法82.3.2基于频域的数字水印算法92.3.3基于压缩域的数字水印算

3、法102.3.4NEC算法102.3.5生理模型算法102.4离散余弦变换（DCT）算法112.4.1DCT变换公式112.4.2二维DCT的性质122.5离散余弦变换的水印嵌入132.6离散余弦变换的水印提取143数字水印算法的MATLAB编程153.1数字水印的嵌入153.2数字水印的提取174数字水印的抗攻击实验194.1噪声攻击204.2滤波攻击214.3压缩攻击224.4剪切攻击224.5旋转攻击234.6探究嵌入因子对实验的影响255小结与体会26参考文献27附录28武汉理工大学《信息处理课群综合训练与设计》课程设计摘要现今数字时代的到来，多媒体数字世界丰富多彩，数字

4、产品几乎影响到每一个人的日常生活。所谓“数字水印”是往多媒体数据中添加的某些数字信息，比如将在数码相片中添加摄制者的信息，在数字影碟中添加电影公司的信息等等。与普通水印的特性类似，数字水印在多媒体数据中（如数码相片）也几乎是不可见的，也很难被破坏掉。因此数字水印在今天的计算机和互联网时代大有可为。数字水印技术基本上具有下面几个方面的特点： 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

5、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（FragileWatermarking），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。水印容量：是指载体在不发生形变的前提下可嵌入的水印信息量。嵌入的水印信息必须足以表示多媒体内容的创建者或所有者的标志信息，或购买者的序列号，这样

6、有利于解决版权纠纷，保护数字产权合法拥有者的利益。尤其是隐蔽通信领域的特殊性，对水印的容量需求很大。关键词：数字水印、鲁棒性、MATLAB34武汉理工大学《信息处理课群综合训练与设计》课程设计AbstractDigitalwatermark(DigitalWatermarking)technologyistosomeidentifyinginformation(DigitalWatermarking)isdirectlyembeddedintotheDigitalcarrier(includingmultimedia,documentation,software,butdoesn

7、otaffecttheusevalueoftheoriginalcarrier,alsonoteasytosensorysystems(suchasvisualorauditorysystem)perceiveornotice.Throughtheseinformationhiddeninthecarrier,canbesenttoconfirmcontentcreators,buyers,hiddeninformationorwhetherthecarrierhavebeent