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1、毕业设计（论文）开题报告学生姓名：学号：0600103123专业：电气工程及其自动化班级：06电气1设计（论文）题目：基于MATLAB的数字水印系统设计指导教师：二级学院：机电工程学院2010年03月19日1．选题的背景与意义基于计算机和网络的信息交换为多媒体数字作品的使用、传播提供了便利的途径,然而由于数字作品极易被非法复制和篡改的特性,使得数字作品的信息安全保护和版权保护成为迫切需要解决的实际问题。在我国,知识产权问题日益严峻,侵权事件屡屡发生,只有深入开展数字水印技术的研究,尽快制定我国的版权保护水印标准,才能解决这一问题。而Matlab在这一方面就有强
2、大的优势。虽然市面上关于Matlab的书籍很多,但是基本上多是简单的功能介绍,几乎没有关于数字水印技术的实例,而Matlab内容非常多,牵涉到的学科很多,要在其中寻找适合自己需要的水印技术的函数和指令,会十分棘手。正因如此,本文在编程研究图像数字水印的实践基础上,详细归纳出相应的函数。最后,还给出一个基于分块DCT的盲水印算法的实例来具体说明Matlab在图像水印技术中的应用。数字水印技术（digtalwatermarking）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，但不影响原有内容的价值和使用，并且不能被人的感知系统察觉或注意到，只有通过专
3、用的检测仪器或阅读才能提取的一种技术。2．国内外研究现状数字水印(DigitalWatermark)技术是将与多媒体内容相关或不相关的一些标示信息直接嵌入多媒体内容当中,但不影响原内容的使用价值,并不容易被人的知觉系统觉察或注意到。通过这些隐藏在多媒体内容中的信息,可以达到确认内容的创建者、购买者,或者用来鉴别多媒体内容是否真实完整。因此,数字水印是信息隐藏技术的一个重要研究方向。国内外对数字水印的研究已经比较成熟，其中比较具有代表性的有基于DCT域的数字水印算法，这是研究一种基于离散余弦变换(DCT)的数字图像水印算法，并借助MATLAB编程工具，实现数字水
4、印的嵌入、提取和攻击测试。水印嵌入就是把水印信号W={w(k)}嵌入到原始图像X0(k)={x0(k)}中。水印嵌入准则分为：加法准则：x(K)=x0(K)+a*w(k)乘法准则：x(K)=x0(K)*{1+a*w(k)}a为强度因子水印提取就是把水印精确地从系统中提取出来。而关于水印的检测，大多数时候不需要原始图像的参与。最后通过MATLAB仿真对水印进行模拟攻击测试可以看到DCT域的水印算法抵抗JPEG压缩攻击的效果是比较好的[8]。那么在应用DCT域算法的基础上，图像特征向量的小波包数字水印研究就对己有DCT数字水印算法进行了分析改进，实现了基于DCT和
5、DWT混合变换域的数字水印算法。并着重介绍了一种基于小波变换的图像水印算法：首先对图像进行混沌加密，然后对原始图进行三层小波分解，最后在低、中、高频子带分别以不同的方法重复嵌入水印信息。以及另外一种基于小波包分解的图像水印算法：用小波包对宿主图像进行分解，在各频带以不同的方法嵌入水印信息.并根据一系列的实验数据得出结论：基于小波变换的图像水印算法和基于小波包分解的图像水印算法对噪声、滤波、剪切、JPEG压缩等一般图像处理都具有很好的鲁棒性，而且基于小波包分解的图像水印算法的综合鲁棒性要优于基于小波变换的图像水印算法。但此两种算法对旋转、缩放等几何攻击抵抗能力比
6、较差，是需要改进的地方[1]。另外上面提到的一种基于DWT的自适应数字水印算法是一种新的基于DWT(DiscreteWavelTransform)的盲数字水印算法。为了抵抗多种攻击,水印被分别嵌入到了小波域的低频和高频;为了减小嵌水印图像的失真,每个水印比特的嵌入都是根据HVS的特点自适应地选择量化步长,通过量化调制来完成;在高频嵌入水印时利用了高频小波系数块的奇异值分解特性来提高水印对叠加噪声和直方图操作等的鲁棒性。实验结果表明该算法具有良好的不可见性和抵抗多种攻击的能力[3]。其实除了DWT算法以外还有一种叫做基于DDWT的复合型数字图像水印算法，它主要针
7、对由于离散小波变换(DWT)存在抵抗裁剪攻击的缺点,在2006年林祝兴等提出了分散式离散小波变换(DDWT).这种方法通过使用多层的DDWT变换把图像数据从空间域变到频率域,然后把水印信息嵌入频率域并且执行多层DDWT反变换(IDDWT)获得在空间域里的这幅含水印图像.这种方法把水印信息分配在空间系数里.分配信息的目的是防止水印信息在使用DWT变换后图像的中心部分遭到恶意的破坏.不可见性和分配的信息为DDWT水印所独有的特征,这种方法对裁剪攻击有良好的鲁棒性.在图像作品中嵌入两种甚至是多种水印时,各种水印间的相互影响肯定是存在的.为了把嵌入的多个水印的相互影响
8、降到最低,在本试验中先将鲁棒水印嵌入到
