数字图像加密与水印技术论

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1、数字图像加密与水印技术作者:李永富指导老师:蔡履中Abstract:ThispaperintroducedamethodfordigitalwatermarkingbasedonDCTtransformation.Thefirstoneisthesequentmethod.It’sbasicprincipleisthatthemostimportantpartofvisualsenseisthemainingredientsimagesignal，inwhichthemostenergyoftheimagesignalconcentrated,sothattheimagecouldreser

2、veit’smainingredientswhentheimagewasdistorted.Andalsoifweaddedsomeextrainformationtotheseingredients,thevisualeffectschangedalittle,sothatit’spossibletoembedawatermarkthere.Thesecondoneistherandomshiftingmethod,whichbasicprincipleistodisarrangetheoriginalimagewithrandomshiftingandembedthewatermarki

3、nit，andrestoretheoriginalimagewiththecontraryshifting,sothatthewatermarkcanbeembeddedintheimageevenly.Keyword:DCTtransformationdigitalwatermarkingrandomshifting摘要:这篇论文主要介绍了两种基于DCT（离散余弦变换）的数字水印算法。第一种为排序法水印算法，其基本原理是，由于视觉上重要的分量是图像信号的主要成分，图像信号的大部分能量都集中在这些分量上，在图像有一定失真的情况下，仍能保留主要成分，而且在这些分量上加入一定量的额外信息时，并不

4、影响图像的视觉效果，从而为水印嵌入提供了可能性。第二种为随机调换水印算法，其基本原理是，利用随机调换将原始图像打乱，然后嵌入水印，再经一个反调换，恢复原始图像，以便于将水印均匀的嵌入原始图像。关键词:DCT(离散余弦变换)数字水印变换域201.水印简介1.1水印的发展历史及数字水印的提出传统意义上的水印是指纸水印，最早的纸水印于1282年在意大利出现。早期的水印是通过在纸模中加入细线模板制造出来的。到了18世纪在欧洲和美国的制造产品中，纸水印已经变得相当实用了。水印被用作商标，记录纸张的生产日期，显示原始纸张的尺寸。大约也是在这个时候，水印开始用于纸钞和其他文件的防伪措施。伪币制造者发明了一

5、种技术用来伪造纸币上的防伪水印。魔高一尺，道高一丈。伪造促进了水印技术的发展。英国人威廉·康格里夫发明了一种制造有色水印的技术，这种水印极其难以伪造，但是由于制作工艺太复杂未得到实用。另一个英国人威廉·亨利·史密斯发明了一种更实用的技术取代了精细线模式，该技术用一种浅浮雕制造水印，并把水印嵌到纸模中，由此产生的铸模表面的多变性创造出一种具有不同灰度阴影的漂亮水印，这就是今天纸币水印的基础技术。数字媒体服务和网络传输技术的飞速发展，为多媒体信息交流提供了极大的方便。与此同时，通过网络传输的数字产品很容易被复制、处理、传播和公开，信息的非法窃用和信息安全传输问题已变的越来越严重。传统的加密技术已

6、经不足以解决问题，于是，数字水印应运而生。1994年在一次国际重要学术会议上由T1rkel等人发表了题目为“Adigitalwatermark”的第一篇有关数字水印的文章，当时他们已经意识到了数字水印的重要性，提出了数字水印的概念及可能的应用，并针对灰度图像提出了两种向图像最低有效位中嵌入水印的算法。T1rkel20还是第一个认识到可以将扩频技术应用到数字水印中的人，他提出可以使用扩频技术向静止图像中添加水印。随后几年国际上相继发表了大量的关于数字水印技术的学术文章，内容主要是数字水印的理论研究，包括数字水印的特点和分类、模型、应用、算法等。其中，Cox等人提出的基于扩频通信的私有水印算法已

7、经成为数字水印技术中一个比较经典的算法。1996年在英国剑桥牛顿研究所召开了第一届国际信息隐藏学术研讨会，标志着信息隐藏学的诞生，而作为信息隐藏学主要分支之一的数字水印技术的研究也得到了迅速的发展。到1999年第三届国际信息隐藏学术研讨会，数字水印成为主旋律，全部33篇文章中有18篇是关于数字水印的研究。目前不论是学术界还是工业界对数字水印技术的研究热情都很高，关于数字水印方面的文章不断增多，有关数字水印和信