【正文】 部分圖像信息的丟失,嵌入其中的水印信息也會(huì)有相應(yīng)的信息丟失，因此對水印系統(tǒng)也存在威脅。2）高斯低通濾波（3）與原水印比較（1）高斯低通濾波后圖像（2）高斯低通濾波后提取的水印圖39高斯低通濾波的結(jié)果結(jié)果分析如下：根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果做出分析嵌入水印后的圖像經(jīng)過高斯低通濾波后，圖像沒有明顯變化，經(jīng)過離散余弦算法水印系統(tǒng)的水印出現(xiàn)大范圍的模糊現(xiàn)象，但依舊可以看出水印的原始信息，說明該系統(tǒng)對低通濾波抵抗性能一般，存在威脅。 小波變換的定義對于一個(gè)滿足要求的尺度函數(shù)，通過對尺度函數(shù)進(jìn)行積分和二進(jìn)制尺度系數(shù)相結(jié)合的處理，得到小波函數(shù)。其他三個(gè)圖塊一般只包括各個(gè)圖塊邊緣細(xì)節(jié)信息。提取時(shí)將含有水印的圖像與原載體圖像相比較從而提取出水印圖像來。第二步，對載體圖像進(jìn)行3層小波分解，同樣得到像素大小的4個(gè)子圖塊系數(shù)。第三步，將提取出來的水印信息進(jìn)行小波逆變換，重構(gòu)圖像后，進(jìn)行Arnold復(fù)原運(yùn)算，得到初始水印信息。 算法結(jié)果與分析對水印進(jìn)行魯棒性測試可以很好的檢測水印系統(tǒng)是否可靠，性能如何。（6）經(jīng)過剪切操作（1）剪切 （2）提取的水印 （3）原水印比較圖415經(jīng)過剪切操作結(jié)果分析如下：根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果做出分析嵌入的圖像的左下四分之一被全部被裁剪而去之后，可見裁剪掉了部分水印信息，經(jīng)過小波變換算法的水印系統(tǒng)提取的水印，水印信息提取不完整，但仍可以辨認(rèn)水印的內(nèi)容。壓縮率增加，提取的水印依舊十分的清楚。（3）在離散小波變換域下，研究了離散小波變換的原理，每一級小波分解出的子帶進(jìn)行了深入的研究，并掌握了小波域嵌入水印的算法原理。在對論文寫作法方面，唐老師科學(xué)的工作方法讓我受益終生，在此向唐老師表示由衷的感謝。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。、圖表要求：1）文字通順，語言流暢，書寫字跡工整，打印字體及大小符合要求，無錯(cuò)別字，不準(zhǔn)請他人代寫2）工程設(shè)計(jì)類題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計(jì)算機(jī)繪制，所有圖紙應(yīng)符合國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。本人授權(quán)　　 　 　大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。 Instrumentation ()[C].中國儀器儀表學(xué)會(huì)(CIS):,2010:4.[31]王剛,饒妮妮. 小波變換中邊界問題對水印算法性能影響的研究[J]. 計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào),2007,10:18721879.[32]王劍平,張捷. 小波變換在數(shù)字圖像處理中的應(yīng)用[J]. 現(xiàn)代電子技術(shù),2011,01:9194.致 謝本論文是在導(dǎo)師唐紅梅副教授的悉心指導(dǎo)下完成。主要工作包括：（1）歸納了數(shù)字水印技術(shù)的發(fā)展背景和研究現(xiàn)狀，并闡述了課題的目的和意義。面對椒鹽噪聲時(shí)通過對椒鹽噪聲系數(shù)的修改，通過對表51和圖51觀察我們可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)噪聲強(qiáng)度不斷加強(qiáng)時(shí)水印系統(tǒng)功能都直線下降然而可以發(fā)現(xiàn)離散余弦變換會(huì)比離散小波變換算法更加耐噪聲攻擊。（3）加入椒鹽噪聲（1）椒鹽噪聲 （2）提取的水印 （3）原水印比較圖412加入椒鹽噪聲的結(jié)果結(jié)果分析如下：，經(jīng)過小波變換算法的水印系統(tǒng)提取出來的水印總體可以辨認(rèn)，雖然布滿斑點(diǎn)。4）圖像裁剪本實(shí)驗(yàn)裁剪掉了圖像左下方四分之一大小的區(qū)域，來檢測經(jīng)過小波變換算法的水印系統(tǒng)對裁剪的抵抗性能。.第五步，將替換后的含水印的圖像系數(shù)進(jìn)行小波逆變換，從而重構(gòu)圖像。主要的小波濾波器包括Haar小波，Daubechies4小波，Daubechies6小波以及9/7雙正交小波。詳見下圖:（1）第三層低頻細(xì)節(jié)子圖 （2）第三層高頻水平方向細(xì)節(jié)子圖（3）第三層高頻垂直方向細(xì)節(jié)子圖 （4）第三層高頻對角線方向細(xì)節(jié)子圖圖45第三層子圖的直方圖操作表41三層小波分解系數(shù)統(tǒng)計(jì)圖塊最大值最小值平均值LL3+03+03LH3HL3HH3LH2HL2HH2LH1HL1HH11．00根據(jù)表41可以看出第一層子帶絕大部分的小波系數(shù)絕對值相對較小，所以所攜帶的能量也相對較少。從而可以通過離散小波變換得出變換后的公式，對于一個(gè)二維圖像函數(shù)，經(jīng)過變換可以得到式46和47公式。5）旋轉(zhuǎn)（3）與原水印比較（2）經(jīng)過旋轉(zhuǎn)30度后提取的水印圖像（1）經(jīng)過旋轉(zhuǎn)30度后的圖像圖312旋轉(zhuǎn)后的結(jié)果結(jié)果分析如下：根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果做出分析圖像經(jīng)過旋轉(zhuǎn)30度后圖像位置發(fā)生明顯的改變，而經(jīng)過離散余弦算法水印系統(tǒng)提取出來的水印，已完無法辨認(rèn)原水印信息，水印圖像失真明顯，故此算法對于圖像的旋轉(zhuǎn)操作基本沒有抵抗能力。的旋轉(zhuǎn)，對離散余弦算法水印系統(tǒng)進(jìn)行抵抗旋轉(zhuǎn)操作的測試。第四步，按照公式35進(jìn)行DCT系數(shù)嵌入： （35）其中是替換后的系數(shù)，替換前的圖像系數(shù)，是嵌入強(qiáng)度因子，是水印因子。 攻擊圖33DCT變換算法將水印圖像進(jìn)行置亂處理就是將原本圖像打亂，使原本帶有一定信息的圖像在沒有復(fù)原之前無法看懂，無法體現(xiàn)圖像需要表現(xiàn)的價(jià)值。設(shè)一幅圖像的大小為NN，它的二維 DCT 變換公式可以如式(31)所示： （31）同樣，反變換(IDCT)定義如式(32)所示： （32）其中函數(shù)如式(33)所示： （33）直流系數(shù)DC如式(34)所示： （34） DCT域系數(shù)圖31是通過對一副512512像素大小的圖像進(jìn)行88分塊并進(jìn)行DCT變化后的部分頻率系數(shù)，觀察圖像可以看出每64個(gè)系數(shù)的左上角第一個(gè)系數(shù)(如圖31圓圈部分)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他系數(shù)，因此我們稱其為直流系數(shù)DC，其他63個(gè)我們稱其為交流系數(shù)AC。在人類視覺系統(tǒng)模型中，研究表明人眼在觀察圖像變化時(shí)從模糊圖像變化到清晰圖像再到模糊的過程中，存在能識(shí)別出此類變化的最小失真度的點(diǎn)，我們稱這個(gè)點(diǎn)叫做臨界差異值（JND）。根據(jù)前人總結(jié)用峰值信噪比來分析水印嵌入后對原始圖像造成失真大小時(shí)，一般當(dāng)PSNR超過30dB，原始圖像和重構(gòu)圖像間的差異不大，人眼基本分辨不出是否嵌入水印。 數(shù)字水印的評估標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字水印主要有以下幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)：魯棒性、隱蔽性、安全性和確定性，其中魯棒性和隱蔽性最為重要，衡量這兩個(gè)指標(biāo)，我們一般使用相關(guān)系數(shù)和峰值信噪比來定量分析。被攻擊的水印系統(tǒng)中水印信息仍然存在，并且強(qiáng)度不會(huì)變化，但是水印信息會(huì)發(fā)生無法挽回的錯(cuò)位，難以維持正常水印提取過程所需要的同步性要求。那么水印的檢測器就無法進(jìn)行檢測而失效[26]。并且各種類型的數(shù)字水印算法都有自己的弱點(diǎn)，總得來說水印是很害怕攻擊的。每對圖像進(jìn)行一次Arnold變換，該圖就會(huì)進(jìn)行一次位置的置亂，通常過多次變換后就能達(dá)到滿意的效果了。該算法由NEC實(shí)驗(yàn)室的Cox等人最先提出。圖像經(jīng)過小波變換后可以分解成四個(gè)頻帶子圖：水平方向LH、垂直方向HL和對角線方向HH的中高頻細(xì)節(jié)子圖和低頻逼近子圖LL。另外一個(gè)常用空域水印算法便是利用像素的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)特征將水印信息根據(jù)圖像像素的亮度值嵌入其中，實(shí)現(xiàn)水印的嵌入?？臻g域變換下的數(shù)字水印系統(tǒng)是直接在原本處理的數(shù)據(jù)空間上疊加水印信息，變換域數(shù)字水印系統(tǒng)則是在變換域下基于原始數(shù)據(jù)本身的特點(diǎn)進(jìn)行像素點(diǎn)的替換或修改，用以來添加水印信息。使用魯棒水印系統(tǒng)在目標(biāo)圖像數(shù)據(jù)中嵌入水印信息，當(dāng)發(fā)生數(shù)字圖像版權(quán)糾紛時(shí)，可以高效率的保護(hù)版權(quán)所有者的權(quán)益。（3）魯棒性:當(dāng)數(shù)字圖像遭受一些非法操作或人為破壞時(shí)，水印必須要還能夠提取并分辨識(shí)別出來。第四章方案論證，對DWT域下的數(shù)字水印技術(shù)從概念定義，到嵌入、提取的流程，最后進(jìn)行攻擊測試進(jìn)行闡述。Kang等人提出了一種DWTDFT分解的數(shù)字水印算法。Barni等人在前人基礎(chǔ)上提出了首先將圖像進(jìn)行全局DCT變換，然后將水印信息嵌入到中頻系數(shù)的水印算法[15]。雖然相對國際上對數(shù)字水印技術(shù)研究時(shí)間來說，國內(nèi)對數(shù)字水印技術(shù)開始研究的時(shí)間是稍晚一些的。在中國古代傳遞信息的藏頭詩，中世紀(jì)歐洲隱藏信息的柵格技術(shù)，近代碟戰(zhàn)中出現(xiàn)的類似隱形墨水、文字密碼書信等，都可以隱約看到水印技術(shù)的影子。所以研究一種不需要增加文件大小的又可以對圖像的知識(shí)產(chǎn)權(quán)進(jìn)行有效保護(hù)的圖像加密技術(shù)具有十分現(xiàn)實(shí)的意義[3]。好比在互聯(lián)網(wǎng)上，我們可以隨時(shí)的對本身感興趣的圖像進(jìn)行搜索、下載、瀏覽和觀看。Image scrambling。對數(shù)字產(chǎn)品版權(quán)保護(hù)的探求，就一直是大家廣為關(guān)注的方向。關(guān)鍵詞：數(shù)字水印；離散余弦變換；小波變換；圖像置亂；水印攻擊畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）外文摘要Title Research on digital image watermarking technology under the transform domainAbstractWhile we are enjoying the convenience of our life which was brought by the development of science and technologies, it also creats many problems that had never appeared before. It is been widely discussed that the exploration of the securities of digital products. And it is a important subject that the digital graphic watermark processing technique aimed at the domain of image under the tranform domain. This paper deeply studied and analysed the practical methods to creat a digital image watermarking system under the transform mainly studied the operations of correctly watermark embedding and extracting digital image under the discrete consine transform domain and the wavelet transform domain. And it studied attacked watermark tests of water mark system involved in noise,filtering, pression,shear and rotation after the realization of algorithm. Besides,to ensure the security of digital watermark system,it also studied the content of scrambling algorithm,such as Arnold scrambling algorithm.Keywords：Digital watermarking。其中對圖像作品的知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)和認(rèn)證就是其中一個(gè)重要的研究方向。以前的安全加密技術(shù)主要是基于發(fā)展多年的密碼學(xué)經(jīng)驗(yàn)，主要是將需要保護(hù)的圖像文件放在一個(gè)具有復(fù)雜密碼的外殼程序里從而達(dá)到加密保護(hù)的效果，對于沒有密鑰的使用者，由于無法打開外殼程序，從而使得圖像文件受到保護(hù)[12]。基于這些原因，對數(shù)字圖像水印技術(shù)不斷的深入探索是很有價(jià)值的，這便是選擇本課題的原因。正式對數(shù)字水印技術(shù)進(jìn)行具體描述是在1994年的IEEE國際圖像處理會(huì)議上，Tirkel與 Van Schyndel等人發(fā)表了一篇題為A digital watermark”的學(xué)術(shù)論文，從此數(shù)字水印技術(shù)日新月異，研究成果和技術(shù)文檔不斷涌現(xiàn)。自水印技術(shù)提出以來這些年由于技術(shù)不斷的創(chuàng)新，針對不同應(yīng)用領(lǐng)域的數(shù)字水印系統(tǒng)不斷的被發(fā)明，許多新數(shù)字水印概念與水印算法亦不斷的涌現(xiàn)，國際上出現(xiàn)了各種各樣的水印方案。Podilchuk等人在小波變換域進(jìn)行