基于图像防伪的数字水印系统的开发

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1、分类号：TS8密级：(秘密、机密、绝密)学校代码：10057研究生学号：08822018基于图像防伪的数字水印系统的开发ExploitationofTheDigitalWatermarkingSystemBasedonImageSecurity专业名称：印刷工程指导教师姓名：赵秀薄教授研究生姓名：胡新颖申请学位级别：工学硕士论文提交}1期：2011年1月论文课题来源：自选课题学位授予单位：天津科技大学天津科技大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究工作所取得的成果。除文中特别加以标注引用的内容外，本

2、论文不包括任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果内容，也不包括为获得天津科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。对本文研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：钥斩锻日期：矽If年弓月f汐日知识产权和专利权保护声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师具体指导下并得到相关研究经费支持下完成的，其数据和研究成果归属于导师和作者本人，知识产权单位属天津科技大学；所涉及的创造性发明的专利权及使用权完全归天津科技大学所有。本人保证毕业后，以本论文数据和资料发表论文或使用论

3、文工作成果时署名第一单位仍然为天津科技大学。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：加f1年弓月f汐日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，同意公布论文的全部或部分内容，允许论文被查阅和借阅。本人授权天津科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密lI(请在方框内打“√”)，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于作者签名：导师签名：矽“年弓月厂

4、矿日7-t，11年等月／9日。期期框矛琴f摘要本文以基于DCT的鲁棒水印算法为研究对象，通过MATLAB软件对灰度图像和彩色图像分别采取方法编程处理，开发数字水印系统，包括嵌入和提取两个软件。本文中选取二值BMP图像作为嵌入水印。对于灰度图像，进行单通道的水印嵌入和提取；对于彩色图像，将RGB模式转换为YcbCr模式，提取出Y通道，即亮度通道，进行水印的嵌入和提取，这将最大程度地减小对图像质量的破坏。在数字水印的嵌入和提取系统的开发前，进行了如下部分的实验：一是各参数变量对嵌入和提取的结果的影响，包括嵌入水印强度K、图像分块数目、不同水印

5、大小；二是对该算法鲁棒性的验证，即抵抗外界攻击的能力，包括剪切、涂改、JPEG压缩、高斯噪声、打印．扫描。最后，采用MATLAB软件GUI设计，进行数字水印嵌入和提取系统的开发。各参数变量对嵌入和提取的结果影响的研究表明，该算法能够将一定大小的水印嵌入到图像中，其中变量嵌入水印强度K越大，嵌入后图像的质量越差，但是，对于提取水印与原始水印的相似度没有影响；图像分块数目越多，嵌入后图像的质量受破坏越严重，但是，提取水印与原始水印的相似度越高；根据改变水印大小，可知对于原始图像大小有与之相对应的水印大小，大于一定范围则无法完成嵌入和提取。鲁棒

6、性验证的研究发现，对于原始灰度图像和彩色图像，不定量、不固定位置的剪切和涂改、一定量的JPEG压缩和高斯噪声攻击后，仍能够顺利的将水印图像提取出来。在抗打印．扫描实验中，对扫描后的图像进行gamma校正后，其提取水印相似度有较大提高。该算法能够很好的抵抗外界攻击，鲁棒性较好。数字水印嵌入和提取软件开发过程中，使用MATLAB编程软件的GUI设计，并根据上文算法研究结果，进行嵌入和提取软件菜单栏、可视界面设计和信噪比、相似度的计算功能设计，开发出对于灰度图像和彩色图像的数字水印嵌入和提取软件。能够实现图像水印的嵌入和提取，并能够计算信噪比P

7、SNR值和水印相似度sim值，从而对提取和嵌入结果进行评价和验证。关键词：数字水印；图像防伪；鲁棒性；GUI设计ABSTRACTTherobustDCT-basedwatermarkingalgorithmisstudiedinthispaper．ThegrayscaleimageandRGBcolorimageareresearchedrespectively．Theprogramisprocessedinthesoftware-MATLAB．Then，thedigitalwatermarkingsystemisdeveloped．In

8、thispaper,thebinaryBMPimageischosenastheembeddedwatermark．Forthegrayscaleimage，itonlyhasonechann