【正文】 從低分辨率過渡到高分辨率，而 相比之下 DCT 對(duì)一幅圖像的分辨率只有一個(gè)，根據(jù)圖像的區(qū)域不同頻率來進(jìn)行不同層次的分辨 ，這個(gè)不能做到 ； 比較而言， DWT 算法 比 DCT 更接近人眼 的 視覺系統(tǒng)， 所以在 圖像經(jīng) 過 小波域編碼的高比特率壓縮后，比經(jīng)過同樣比特率的 DCT 要少很多擾動(dòng) 。 (2)DWT變換 由于 MPEG4 及 JPEG2020 縮標(biāo)準(zhǔn)的公布， 出現(xiàn)越來越多的 基于小波域的水印算法。 DCT 變換 指的是 是實(shí)數(shù)范圍內(nèi)，任何連續(xù)的實(shí)對(duì)稱函數(shù)的傅立葉變換中只含 有 余弦項(xiàng)， 所以要 實(shí)現(xiàn)快速離散余弦變換可以用快速傅立葉變換算法。 變換域算法 變換域（頻域）方法是 把 圖像用變換域 來 表示 ，它是采用 利用 特定的 數(shù)學(xué)變換。算法 的 魯棒性、安全性、透明性等 都比較強(qiáng) 。 (2)Patchwork 算法 基于統(tǒng)計(jì)理論 的是 Patchwork 算法，具有特定統(tǒng)計(jì)特性的數(shù)字水印 被 嵌入到原始數(shù)據(jù)中。 (1)最低有效位算法（ Least Significant Bits,LSB） LSB 算法 是 使用 一定 的密鑰通過 m 序列發(fā)生器產(chǎn)生隨機(jī)信號(hào)， 接下來 按 照 一定的規(guī)則排列成二維 的 水印信號(hào)，并 且 逐一 在 原始圖像相應(yīng)像素值的最低幾位 插入?；謴?fù)的 信號(hào) 可與原始的水印信號(hào)進(jìn)行相似度測(cè)量來判定水印信息 是不是存在。 嵌入水印含水印圖像信息預(yù)處理水印信息密鑰原始數(shù)據(jù) 圖 水印的嵌入 模型 水 印 檢 測(cè) 算 法 水 印 信 息 含 水 印 信 息 數(shù) 據(jù)密 鑰 k原 始 數(shù) 據(jù)陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 8 頁(yè) 共 34 頁(yè) 圖 水印的提取模型 圖 為的嵌入 水印信號(hào) 模型 [8]，水印信息 是輸入信號(hào) ，原始信息，用來增強(qiáng)算法的安全性 是密鑰 ，實(shí)際應(yīng)用的系統(tǒng)中至少使用一個(gè)密鑰， 但是 有的甚至是 用 幾個(gè)密鑰結(jié)合來對(duì)水印信息加密或控制水印的嵌入位置。 步驟 3：水印的提取 以及 檢測(cè)：從 含 水印圖像中 把水印 完全恢復(fù)的過程 叫做 水印 圖像 的提取 ；判斷 一個(gè) 圖像中特定 的 水印信號(hào)的存在性過程 叫做水印的檢測(cè) 。這 樣的過程 可以表示為函數(shù) G ： ? ?KWGW ，?39。 因此，通過 調(diào)整 原始圖像， 就 有可能在不改變視覺效果的情況下嵌入 信 息。它存在 的原則 是不破壞原數(shù)據(jù)的 價(jià)值。 所以 ，頻域水印算法魯棒性更強(qiáng)。但 如果是 無意義的水 印 ，如果 有 錯(cuò)誤，則只能通過統(tǒng)計(jì)決策來確定信息中 水印還是否存在 。 按照 脆弱水印的狀態(tài)就可以判斷數(shù)據(jù) 是不是 被 改變 ， 從而 實(shí)現(xiàn)對(duì)多媒體的被破壞情況的定位 或者跟蹤 。不可見水印 雖然 不能夠 阻擋數(shù)字產(chǎn)品 非法 的 復(fù)制 與盜用 ，但 是 可 以 用 它 來證明所有權(quán)， 還可以 作為鑒 別和 起訴非法侵權(quán) 行為 的證據(jù)。然而 在 現(xiàn)代密碼學(xué)的研究和 不斷 發(fā)展 的基礎(chǔ)上， 數(shù)字水印技術(shù)的應(yīng)用 有了很好的依靠 。這種注釋不 用 增加額外的帶寬 ，并且很 不容易丟失， 所以這 是一種比較理想的 標(biāo)識(shí)方式 。 數(shù)字水印的應(yīng)用領(lǐng)域 研究 數(shù)字水印技術(shù)是與數(shù)字媒體的 保護(hù)版權(quán)是密切 相關(guān)的， 當(dāng)今 數(shù)字水印技術(shù)應(yīng)用非常廣泛，概括起來主要包括 下面 幾個(gè)方面 [4]： （ 1）跟蹤非法傳播 這是使用 用戶 的信息作為水印嵌入 到 產(chǎn)品中， 嵌入的 這些水印信息就 像 人的指紋或 DNA 基因一樣，可以 精確 地區(qū) 別 每一個(gè)不 一樣 的個(gè)體， 所以 又叫 “指紋 ”。 （ 4） 安全性：數(shù)字水印的信息應(yīng) 該保證安全性 ， 很難改變 或偽造， 與此同時(shí) ， 還 應(yīng)當(dāng)有低誤檢測(cè)率 ?，F(xiàn)在，如果需要兼顧這兩方面，通常人們是在“相對(duì)”不能感知的前提下盡量的去提升水印的魯棒性。這對(duì)于魯棒和易損的不 可見水印來說是一個(gè)最基本的要求。當(dāng)有敵意的第三方 想要 通過某些處理 來 去除或修改 被 嵌入的信息時(shí)，保護(hù)信息 就會(huì)發(fā)生 明顯改變，從而達(dá)到對(duì)信息的保護(hù)作用 ，并 提醒合法的所有者或使用者 對(duì)其進(jìn)行保護(hù) 。一些具體應(yīng)用系統(tǒng)的協(xié)議 已經(jīng)在研究中，但 是 水印協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)化還沒有進(jìn)行。在數(shù)字水印技術(shù)的研究中， 迄今為止都 沒有一個(gè)統(tǒng)一的 被 大家所接受的評(píng)價(jià)體系。 伴 隨電子商務(wù)政務(wù)的逐漸 展開 ， 怎樣 綜合運(yùn)用 數(shù)字水印技術(shù)和密碼技術(shù)解決電子商務(wù)政務(wù)中的信息安全問題 亟待解決 [2]。 (3) 水印 的 安全性。 (2) 水印嵌入 的最大 強(qiáng)度。 這 就成為一個(gè)比較難 的課題 ，因?yàn)闋砍?到 設(shè)計(jì) 魯棒性 的 水印算法、構(gòu)造 水印 和 估計(jì) 水印能量等。 大部分 水印算法 根據(jù) 經(jīng)驗(yàn)值對(duì)整 個(gè) 圖像均用 一樣 強(qiáng)度 水印嵌入 ， 因此 圖像的所有部分 所 嵌入的水印能量 都是相同的 。為 了推進(jìn) 我國(guó)在這一國(guó)際前沿領(lǐng)域發(fā)展 水印技術(shù) ，促進(jìn)我國(guó) 的 研究人員在此領(lǐng)域的 緊密 合作與交流 ， 在 2020 年 10月 12日至 14 日 ， 第十二屆全國(guó)圖象圖形學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議由中國(guó)圖象圖形學(xué)學(xué)會(huì)主辦，中科院自動(dòng)化所協(xié)辦 ， 在北京西郊賓館召開， 此次 會(huì)議上再次強(qiáng)調(diào)了數(shù)字水印技術(shù) 的 重要性 ，尤其是在數(shù)字產(chǎn)品版權(quán)保護(hù)方面 。梅蕤蕤等提出的 是 彩色圖像自適應(yīng) 的 數(shù)字水印算法 、 鄭江濱等提出的 是 基于彩色分量 DCT 域的數(shù)字圖像水印 算法 。 進(jìn)行檢驗(yàn) 時(shí)， 通過 衡量提取出 來 的水印 和 原水印之間的相似 度 來判斷是否加入了水印。由 Ahmed 等人發(fā)現(xiàn)的離散余弦交換 廣泛應(yīng)用于 變換圖像編碼 ，實(shí)際上 ， DCT 是靜止圖像編碼標(biāo)準(zhǔn) (Joint Photographic Experts Group,JPEG)和運(yùn)動(dòng)圖像編碼標(biāo)準(zhǔn) (Moving Pictures Experts Group， MPEG)的基礎(chǔ)。變換域算法就是在 把水印嵌入原始 載體的顯著區(qū)域。 國(guó)內(nèi)外研究狀況 最早的數(shù)字水印算法是基于 空域 的算法，空間域方法 指的 是用各種方法直接 對(duì) 圖像的像素值 進(jìn)行修改 ， 把 數(shù)字水印直接 嵌入 在 原始 數(shù)據(jù)上。 （ 5） 隱秘 通信及其對(duì)抗：信息戰(zhàn)的重要組成部分 是 網(wǎng)絡(luò)情報(bào)戰(zhàn)，其 最 核心 的 內(nèi)容 就 是 利 用公用網(wǎng)絡(luò) 對(duì)保密數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸 。比如說 在 DVD 播放系統(tǒng)中， 就 可以 在 原始視頻信號(hào)中 加入 拷貝控制信息， 從而 達(dá)到控制使用的目的。數(shù)字作品 擁有 者用密鑰產(chǎn)生一個(gè)水印，并將它嵌入到原 來的 數(shù)字作品中， 這樣可以 保護(hù)其知識(shí)產(chǎn)權(quán)。數(shù)字水印被 認(rèn)為是 抵抗多媒體 版權(quán)盜用 的“最后一道防線”。由此，數(shù)字水印技術(shù) 也就產(chǎn)生了 ，并且在數(shù)字產(chǎn)品的產(chǎn)權(quán)保護(hù)方面起到了越來越重要的作用。數(shù)字化的多媒體信息 擁有的優(yōu)點(diǎn)是 質(zhì)量高、易于存儲(chǔ)、加工和復(fù)制 等 。 最后，給出了未來可能的研究方向的一些建議。在介紹信息隱藏、數(shù)字水印的相關(guān)概念、特點(diǎn)基礎(chǔ)上系統(tǒng)的論述了圖像水印算法的通用模型?？梢詷?biāo)識(shí) 著作 者、 所有 者、使用者等，并攜帶有版權(quán)保護(hù)信息和認(rèn)證信息，目的是鑒別出非法復(fù)制和盜用的數(shù)字產(chǎn)品，保護(hù)數(shù)字產(chǎn)品的合法拷貝和傳輸。 811周：根據(jù)算法在 MATLAB 下仿真實(shí)現(xiàn)對(duì)圖像的水印嵌入和提取。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)是實(shí)現(xiàn)空域水 印嵌入。 題 目 數(shù)字圖像水印技術(shù)研究 學(xué)生姓名 許喚弟 學(xué)號(hào) 1113024015 所在學(xué)院 物理與電信工程學(xué)院 專業(yè)班級(jí) 通信工程 1101 班 指導(dǎo)教師 陳莉 __ 完成地點(diǎn) 物理與電信工程學(xué)院實(shí)驗(yàn)室 2020 年 月 日 I 畢業(yè)論文 ﹙ 設(shè)計(jì) ﹚ 任務(wù)書 院 (系 ) 物電學(xué)院 專業(yè)班級(jí) 通信 1101 學(xué)生姓名 許喚弟 一、畢業(yè)論文 ﹙設(shè)計(jì)﹚題目 數(shù) 字 圖 像 水 印 技 術(shù) 研 究 二、畢業(yè)論文﹙設(shè)計(jì)﹚工作自 2020 年 3 月 5 日 起至 2020 年 6 月 10 日止 三、畢業(yè)論文﹙設(shè)計(jì)﹚進(jìn)行地點(diǎn) : 物電學(xué)院實(shí)驗(yàn)室 四、畢業(yè)論文﹙設(shè)計(jì)﹚的內(nèi)容要求： 數(shù)字水印是實(shí)現(xiàn)版權(quán)保護(hù)的有效辦法，是信息隱藏技術(shù)研究領(lǐng)域的重要 分支。另外一個(gè)常用方法是利用像素的統(tǒng)計(jì)特征將信息嵌入像素的亮度值中。 47周：研究現(xiàn)有空域水印算法原理，整理算法實(shí)現(xiàn)思路。 指導(dǎo)教師 陳莉 系 (教 研 室 ) 系 (教研室 )主任簽名 批準(zhǔn)日期 接受論文 (設(shè)計(jì) )任務(wù)開始執(zhí)行日期 學(xué)生簽名 II 數(shù)字圖像水印技術(shù)研究 許喚弟 （陜西理工學(xué)院物理與電信工程學(xué)院通信 1101班，陜西 漢中 723000） 指導(dǎo)教師： 陳莉 [摘 要 ]數(shù)字水印是近年來出現(xiàn)的數(shù)字產(chǎn)品 的 版權(quán)保護(hù)技術(shù)。 本文介紹了數(shù)字水印技術(shù)的相關(guān)概念研究背景和近些年的研究動(dòng)態(tài)，描述了數(shù)字水印的特征分類以及其應(yīng)用。這種水印算法的最大優(yōu)點(diǎn)是信息嵌入和提取算法簡(jiǎn)單，執(zhí)行速度快，缺點(diǎn)是魯棒性差，我 們還可以利用這種水印算法的脆弱性來進(jìn)行文件的完整性檢查。通信技術(shù)、多媒體 、 網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)技術(shù) 發(fā)展 技術(shù)的普及和 運(yùn)用 ， 讓 人們對(duì)信息的需求從 以前 的單一文本數(shù)據(jù)逐漸 擴(kuò)伸 到數(shù)字化文本、圖像、音頻、視頻信號(hào)集成的多媒體 信息。 進(jìn)而 數(shù)字產(chǎn)品產(chǎn)權(quán)保護(hù)等方面問題 就亟待解決 。由于它在 知識(shí) 版權(quán)保護(hù)、真?zhèn)?辨別 、秘密通信等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景， 所以數(shù)字水印技術(shù) 已經(jīng)成為一個(gè)非常重要的 技術(shù) 。 總而言之 ，數(shù)字水印有 下面這些 主要的應(yīng)用領(lǐng)域： （ 1） 知 識(shí) 版權(quán)保護(hù)： 版權(quán)保護(hù) 是最初提出數(shù)字水印 技術(shù) 的目的。 （ 2） 拷貝控制： 拷貝控制 是一種防止數(shù)字 產(chǎn)品 被 非法 拷貝的保護(hù)機(jī)制，它不 會(huì) 允許 沒有授權(quán)的媒體拷貝 。 （ 4） 指紋應(yīng)用：為 了 防止 沒有 授權(quán)的拷貝 的 非法銷售，數(shù)字 產(chǎn)品 的所有者 可以把 不同的用戶識(shí)別碼作為像指紋一樣的信息， 加 入到合法的 產(chǎn) 品中，當(dāng)非法拷貝 一旦被 發(fā)現(xiàn)， 就 可以通過提取水印 提取 來確定它的 根 源。 在現(xiàn)實(shí)中， 數(shù)字水印技術(shù)的 這些應(yīng)用為 它 的發(fā)展提供了動(dòng)力，當(dāng)然 對(duì)于 不同的應(yīng)用 ， 數(shù)字水印的特性 也 有不同的要求?；诳沼虻臄?shù)字水印算法 能 嵌入比較大的信息量，但 是它的 抗攻擊能力不 太 好， 所以最后慢慢被 變換域算法所 替代 。 Deepa Kunclur 和 Dimitrios Hatzinakos 對(duì)矩陣作小波變換，然后 水印信 疊加到原始圖像的小波變換系數(shù)上。 等人提出了一種基于分塊 的 離散余弦變換的數(shù)字水印算法，他們 所 選的水印是可 識(shí)別 的圖像 ，而 不 會(huì) 是一個(gè) 個(gè) 隨機(jī)數(shù)。圖像水印技術(shù)的歷史 階段 大概可以分為兩個(gè)：第一階段是使 用無意義水印， 例 如偽隨機(jī)序列作為水印嵌入 到原 載體圖像中， 假如 提取 出來的 水印序列有 許多 錯(cuò)誤， 那么 只能通過統(tǒng)計(jì)決策來確定載體中 是不是加 有水??；第二階段是 使用 有 含義 的圖像水印， 如