基于matlab的快速数字水印生成技术new

《基于matlab的快速数字水印生成技术new》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、万方数据2005年lO月第21卷第5期皖西学院学报JournalofWestAnhuiUniversityOct．．2005Vol_2lNO．5基于Matlab的快速数字水印生成技术张志刚1,2，张佑生1(1．合肥工业大学计算机与信息学院，安徽合肥230009；2．六安职业技术学院，安徽六安237158)摘要：数字水印作为信息隐藏的一种有效手段，在多媒体数据版权保护方面起着越来越重要的作用。但是由于数字水印技术涉及到的知识比较广而深，水印的嵌入、提取编程难度较大。本文从数字水印技术本身的特点、一般模型和典型算法出发，介绍了一种可以快速上手的高效的实用语言——Matlab。并给出一个用Ma

2、tlab工具在静止图像上嵌入水印的实例。关键词：数字水印；Matlab；DWT；DCT中图分类号：TP274文献标识码：A文章编号：1009—9735(2005)05—0103—051引言随着多媒体和网络技术的迅速发展与广泛应用，数字化媒体(如数字图像、数字视频和音频等)的传输和获取变得越来越便捷，一方面促进了人类信息的共享，推动了社会的进步，而另一方面由于其极易复制且复制后的媒体质量与原版几乎没有差异，因此也带来了数字多媒体的版权问题。数字水印技术作为版权保护的重要手段而得到了广泛的研究和应用。2数字水印技术2．1数字水印的复杂性数字水印技术涉及到通信理论、编码理论、噪声理论、视听觉感

3、知理论、扩频技术(SpreadSpectrum)、信号处理(SignalProcessing)技术、数字图像处理(DigitalImageProcessing)技术、多媒体(Multimedia)技术、模式识别(PatternReorganization)技术、算法设计(AlgorithmDesign)等理论，用到经典的DFT(DiscreteFourierTransform)离散傅立叶变换、DCT(DiscreteCosineTransform)离散余弦变换和近代最先进的数学工具——小波(Wavelet)即DWT(DiscreteWaveletTransform)离散小波变换技术。数字

4、水印又是一个横跨计算机科学、生理学、密码学、数学、数字通信等多门学科，并与Internet的发展密切相关的交叉科学。数字水印的多学科性导致数字水印技术研究的难度和复杂性。所以，针对数字水印技术本身的跨学科特点，找出一种合适的编程工具，往往可以起到事半功倍的效果。下面我们从数字水印的一般模型出发，来逐步介绍MATLAB。2．2数字水印的一般原理数字水印技术是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，并且不能被人的知觉系统觉察或注意到。水印信息可以是作者的序列号、公司标志、有特殊意义的文本等，可用来识别文件、图像或音乐制品的来源、版本、原作者、拥有者

5、、发行人、合法使用人对数字产品的拥有权。与加密技术不同，数字水印技术并不能阻止盗版活动的发生，但它可以判别对象是否受到保护，监视被保护数据的传播、真伪鉴别和非法拷贝、解决版权纠纷并为法庭提供证据。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(包括公开密钥、私有密钥)体系来加强，在水印的嵌入、提取时采用一种密钥，甚至几种密钥联合使用。水印的嵌人和提取方法如图1，图2所示。睾收稿日期：2005—09一14作者简介：张志剐，合肥工业大学计算机与信息学院103万方数据水印(w)⋯⋯-一I多媒体信息c，)公开_，私有密钥lF’⋯⋯．．I图1通用数字水印嵌入方法水印Lw

6、)与，或原始信息I，)水印信息I，)公开，私有密钥‘正水印信息∥，图2通用数字水印提取方法2．3数字水印的主要特征2．3．1可证明性水印应能为受到版权保护的信息产品的归属提供安全和可靠的证据。水印算法识别被嵌入到保护对象中的所有者的有关赢息(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取出来。2．3．2不可感知性多媒体信息加入水印后并不改变其感知效果，水印在通常的感知条件下不被感觉，这是数字水印最基本的特点，即多媒体信息嵌入水印后，数字信息发生的变动和失真应低于可感知的门限。如图像加入水印后，人们感觉不到图像在视觉上有任何变化，即使通过自然光或其他外光源照射也察觉不出

7、与原图像有何差异。2．3．3鲁棒性指多媒体中的水印信息能够抵抗应用过程中的各种破坏，如数字信号处理技术，包括噪声、滤波和有损压缩等。2．3．4安全性数字水印系统使用一个或多个密钥来确保安全，防止修改和擦除水印。信息被隐藏在多媒体内容中，并不因文件格式转换而丢失，且未经授权者不能检测出水印。2．3．5自相似性数字水印在原图像经过较大的破坏后，仍能从原数据中恢复出隐藏的水印，而且在恢复过程中不需原图像，这需要水印算法本身具有自相似性。也