数字水印研究及Matlab 仿真实现

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1、信息安全华宏虎等:数字水印研究及Matlab仿真实现数字水印研究及Matlab仿真实现华宏虎,张权,唐朝京(国防科学技术大学电子科学与工程学院湖南长沙410073)摘要:数字水印技术在数字产品的版权保护中起着非常重要的作用。概括了数字水印技术的现状及其基本原理,并分析了变换域数字水印算法的优势,详细阐述了DCT水印嵌入和提取算法的原理和步骤。最后在Matlab平台下对DCT数字水印算法进行了仿真,仿真结果证实了DCT算法的强健性和鲁棒性。关键词:数字水印;DCT;Matlab;Robust中图分类号:TP30912文献标识码:B文章编号:1

2、004373X(2007)0508003StudyofDigitalWatermarkandtheRealizationonMatlabSimulationHUAHonghu,ZHANGQuan,TANGChaojing(CollegeofElectronicScienceandEngineering,NationalUniversityofDefenseTechnology,Changsha,410073,China)Abstract:Thetechniqueofdigitalwatermarkplaysanimportantrolein

3、theprotectionofcopyrightofdigitalproducts.Thispapersumsupthestatusofthetechniqueofdigitalwatermarkanditsfundamental,thenweanalyzetheadvantageoftheDCTalgorithmandexpatiatethefundamentalandstepstoembedorgetwatermark.Finally,thispapergivestheexperimentofDCTalgorithmonMatlab,a

4、ndtheresultprovesthetoughnessandrobustnessofthealgorithm.Keywords:watermark;DCT;Matlab;Robust识产权所有者找出那些违反许可协议而将数据提供给第1引言三方的用户。随着多媒体技术和网络技术的迅猛发展及广泛应用,拷贝保护为了拷贝保护的目的,水印中的信息可以对数字媒体(数字图像、数字音频、数字视频)的保护已成直接用来控制数字记录。此时,水印表示“拷贝禁止”比为一个迫在眉睫的现实问题。如何既充分利用因特网的特,记录装置中的水印检测器来决定给他的数据是否可以便利

5、,又能有效地保护知识产权,已受到人们的高度重视。保存。由于传统加密方法对多媒体数据的保护能力存在一定的广播监视通过在商业广告中嵌入水印,自动监视系局限性,因此一种新的保护途径应运而生,即数字水印统可以确定被广播的广告是否已定约。不仅商业广告,有技术。价值的电视节目也可由广播监视系统来保护。由于新闻数字水印是利用数字媒体作品中普遍存在的冗余数有着每小时100000美元的价值,这使得他们更易遭到侵据与随机性,把版权信息嵌入数字媒体作品中,从而起到权。广播监视系统能检查所有的广播频道,根据监测的结保护数字产品版权或完整性的一种技术,他一般具有如下

6、果对TV电视台收费。几个特性:鲁棒性(robustness);不可检测性(undetect2数据证实脆弱水印可以用作数据的证实。脆弱水ability);透明性(invisibility);安全性(security)。鉴于以上印可以标明数据是否被改动,甚至指出数据哪里被改特性,数字水印技术主要有以下用途:动了。版权保护为保护知识产权,数据所有者可在其数据索引索引视频邮件,此时注释被嵌入在视频内容中嵌入代表版权信息的水印。当别人侵犯版权时,水印可中;索引电影或新闻节目,此时标记或注释嵌入在其中,且以用来证明数据的版权所有。可以搜寻设备识别。“指

7、纹”识别为跟踪非法拷贝的来源,所有者可以使医疗安全在医疗图象中嵌入日期和病人名字是一用“指纹”识别技术。此时,所有者在分发给用户的每一份个很好的安全措施。数据拷贝中均嵌入不同的水印。“指纹”识别技术类似于在数据中嵌入标志用户身份的序列数。这样就可以使知数据隐藏水印技术可用于传递秘密的私人信息。因为许多国家都限制加密设备的使用,所以就采用如数字收稿日期:20060803水印的在其他数据中隐藏信息的方法。80《现代电子技术》2007年第5期总第244期þ通信与信息技术ü(2m+1)(2n+1)2数字水印技术的基本原理cos2Mupcos2Nvp

8、(5)M-1N-12数字水印技术包含水印的嵌入与提取两个过程。其f(m,n)=∑∑{F(u,v)c(u)·MNu=0v=0中,水印可由多种模型构成,如随机数字序列、数字标识、(2