【正文】 本文算法對(duì)于常見的圖像處理如JPEG壓縮、噪聲、濾波、剪切等攻擊后都可以清晰地識(shí)別水印中的信息。 高斯噪聲攻擊后水印 。原始的加水印圖像39。for counter2=1:1:N1 for counter1=1:1:M1if(NEWC1(counter1, counter2)T2)originalthreshold= originalthreshold+abs( NEWC1 (counter1, counter2))。%檢測(cè)閾值T2=60。imshow(R1250)。end。)。水印的提取過(guò)程是嵌入過(guò)程的逆過(guò)程，提取時(shí)需要借助于原始圖像，其過(guò)程如下:①對(duì)含水印圖像X和原始圖像X進(jìn)行三級(jí)小波分解，得到低頻分量小波系數(shù)X(LL ,i ,j) 和X(LL,i ,j)、水平分量小波系數(shù)x39。具體嵌入位置如下:(與水印嵌入在低頻系數(shù)的比較在下節(jié)實(shí)驗(yàn)中體現(xiàn))① 將水印圖像一級(jí)小波分解后的水平分量嵌入到原始圖像小波分解后的第二級(jí)水平分量上(中頻分量):水印圖像一級(jí)小波分解后的垂直分量嵌入到原始圖像小波分解后的第二級(jí)垂直分量上；水印圖像一級(jí)小波分解后的對(duì)角分量嵌入到原始圖像小波分解后的第二級(jí)對(duì)角分量上。Dyson和Falk分析了離散Amold變換的周期性，給出了對(duì)于任意N2,Amold變換的周期性幾T2，這也許是迄今為止最好的結(jié)果了。集成了DCT、DWT等函數(shù)有豐富的小波函數(shù)和處理函數(shù)，這不僅方便了研究人員，而且使源程序簡(jiǎn)潔明了、易實(shí)現(xiàn)。定義函數(shù)f(t)的二進(jìn)小波變換系數(shù)為:WT()=f(t)= ()其中=2 ()由前面的知識(shí)可得它的小波逆變換公式是存在的。另外，在實(shí)際中，對(duì)基本小波的要求往往不局限于滿足容許條件，對(duì)(t)還要施加所謂的“正則性條件”，使在頻域上表現(xiàn)出較好的局限性能。最常用的多分辨分析有兩大類。而且小波變換具有多分辨率分析能力，更適應(yīng)人眼的視覺(jué)特性，因此在數(shù)字水印研究領(lǐng)域，小波變換扮演著十分重要的角色。沒(méi)有標(biāo)識(shí)信息的數(shù)據(jù)有時(shí)甚至無(wú)法使用，但直接將這些重要信息標(biāo)記在原始文件上又很危險(xiǎn)。數(shù)字水印用于隱藏標(biāo)識(shí)時(shí)，可在醫(yī)學(xué)、制圖、數(shù)字成像、數(shù)字圖像監(jiān)控、多媒體索引和基于內(nèi)容的檢索等領(lǐng)域得到應(yīng)用。因此研究水印在圖像幾何失真的魯棒性也是人們所關(guān)注的10]。利用視覺(jué)模型的基本思想均是利用從視覺(jué)模型導(dǎo)出的JND(Just Noticeable Difference)描述來(lái)確定在圖象的各個(gè)部分所能容忍的數(shù)字水印信號(hào)的最大強(qiáng)度，從而能避免破壞視覺(jué)質(zhì)量。該方法即使當(dāng)水印圖像經(jīng)過(guò)一些通用的幾何變形和信號(hào)處理操作而產(chǎn)生比較明顯的變形后仍然能夠提取出一個(gè)可信賴的水印拷貝。隱蔽標(biāo)識(shí)水印的目的是將保密數(shù)據(jù)的重要標(biāo)注隱藏起來(lái)，限制非法用戶對(duì)保密數(shù)據(jù)的使用。（3）按檢測(cè)過(guò)程劃分 按水印的檢測(cè)過(guò)程可以將數(shù)字水印劃分為明文水印和盲水印。則c(i,j)=c(i,j)+T。下面介紹一種基于小波變換的數(shù)字水印方法。 數(shù)字水印的基本特征（1）安全性：數(shù)字水印的信息應(yīng)是安全的，難以篡改或偽造，同時(shí)，應(yīng)當(dāng)有較低的誤檢測(cè)率，當(dāng)原內(nèi)容發(fā)生變化時(shí)，數(shù)字水印應(yīng)當(dāng)發(fā)生變化，從而可以檢測(cè)原始數(shù)據(jù)的變更；當(dāng)然數(shù)字水印同樣對(duì)重復(fù)添加有有強(qiáng)的抵抗性。此外歐洲、北美以及其他的一些關(guān)于圖像、多媒體研究方面的國(guó)際會(huì)議都有專門的數(shù)字水印討論組。數(shù)字水印技術(shù)作為一個(gè)跨多領(lǐng)域、多學(xué)科(數(shù)字信號(hào)處理、圖像處理、模式識(shí)別、數(shù)字通信、多媒體技術(shù)、密碼學(xué)、語(yǔ)音處理等)的技術(shù)體系，由于它與具體的應(yīng)用密切相關(guān)，因此每個(gè)研究人員介入的角度、采用的研究方法和設(shè)計(jì)策略也各不相同，但都是圍繞著實(shí)現(xiàn)數(shù)字水印的各種基本特征進(jìn)行設(shè)計(jì)，這也決定了數(shù)字水印技術(shù)研究成果的多樣性以及數(shù)字水印技術(shù)研究的不完善性，仍有許多技術(shù)問(wèn)題需要解決。通過(guò)大量的仿真實(shí)驗(yàn)，證明本文算法在保證水印不可見性的同時(shí)，對(duì)常見的圖像處理如JPEG壓縮、噪聲、濾波、剪切等，均有較好的魯棒性。針對(duì)上述傳統(tǒng)安全技術(shù)的缺陷，許多研究人員開始嘗試用各種信號(hào)處理方法對(duì)多媒體數(shù)據(jù)進(jìn)行隱藏加密，并將該技術(shù)用于制作多媒體的數(shù)字水印。數(shù)字水印技術(shù)作為解決網(wǎng)絡(luò)上數(shù)字作品版權(quán)管理問(wèn)題的核心技術(shù)，同時(shí)又能隱秘的傳遞信息，鑒于其廣闊的應(yīng)用前景和經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益，全球各國(guó)政府部門和研究機(jī)構(gòu)紛紛投入到數(shù)字水印技術(shù)的研究中，推動(dòng)了數(shù)字水印技術(shù)的發(fā)展 121 。2000 年 1 月，國(guó)家 863 計(jì)劃智能計(jì)算機(jī)專家組、中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化研究所和北京郵電大學(xué)信息安全中心成功地舉辦了數(shù)字水印技術(shù)研討會(huì)5]。為了保證由于水印的嵌入而導(dǎo)致宿主數(shù)據(jù)失真不被察覺(jué)到，必須應(yīng)用某種感知準(zhǔn)則，不管是隱性還是顯形。對(duì)于所有屬于U和A交集的點(diǎn)c(i,j):如果A(i,j)=1,并且B(i,j)。用于版權(quán)保護(hù)的數(shù)字水印要求有很強(qiáng)的魯棒性和安全性，除了要求在一般圖象處理（如：濾波、加噪聲、替換、壓縮等）中生存外，還需能抵抗一些惡意攻擊。按水印的用途，我們可以將數(shù)字水印劃分為票證防偽水印、版權(quán)保護(hù)水印、篡改提示水印和隱蔽標(biāo)識(shí)水印。適當(dāng)?shù)卣{(diào)整參數(shù)，Patchwork方法對(duì)JPEG壓縮、FIR濾波以及圖像裁剪有一定的抵抗力，但該方法嵌入的信息量有限。其次，把相應(yīng)水印信號(hào)塊的變換系數(shù)與之相加，從而得到水印疊加的DCT系數(shù)，再重新進(jìn)行量化和Huffman編碼，最后對(duì)新的Huffman碼字的位數(shù)n1與原來(lái)的無(wú)水印系數(shù)的碼字n0進(jìn)行比較，只在n1不大于n0的時(shí)候，才能傳輸水印碼字，否則傳輸原碼字，這就保證了不增加視頻數(shù)據(jù)流位率。而一般圖像的主要能量均集中于低頻分量上。這種攻擊一般是通過(guò)圖像的集合操作完成的，如圖像仿射變換、圖像放大、空間位移、旋轉(zhuǎn)、圖像修剪、圖像裁減、象素交換、重采樣、象素的插入和抽取以及一些幾何變換等等。另一方面，在從傳統(tǒng)商務(wù)向電子商務(wù)轉(zhuǎn)化的過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)大量過(guò)度性的電子文件，如各種紙質(zhì)票據(jù)的掃描圖像等。網(wǎng)絡(luò)多媒體技術(shù)的廣泛應(yīng)用使得利用公用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行保密通信有了新的思路，利用數(shù)字化聲像信號(hào)相對(duì)于人的視覺(jué)、聽覺(jué)冗余，可以進(jìn)行各種時(shí)（空）域和變換域的信息隱藏，從而實(shí)現(xiàn)隱蔽通信11]。Morlet方法所取得數(shù)值分析的成功不僅激發(fā)Morlet本人對(duì)小波分析進(jìn)行深入研究。我們可以用小波和構(gòu)成Fourier分析基礎(chǔ)的正弦波做一個(gè)比較，F(xiàn)ourier分析所用的正弦波在時(shí)間上沒(méi)有限制，從負(fù)無(wú)窮到正無(wú)窮，但小波傾向于不規(guī)則與不對(duì)稱。通常對(duì)進(jìn)行均勻離散取值，以覆蓋整個(gè)時(shí)間軸。⑤Riesz基存在性:存在,使得構(gòu)成的Riesz。此外，這個(gè)變換可以迭代地做下去。另一種意見則認(rèn)為中高頻子圖的小波系數(shù)幅度一般較小，常接近于0，而低頻部分集中了圖像的大部分能量，系數(shù)的振幅比細(xì)節(jié)子圖的系數(shù)大得多，由人類視覺(jué)特性知，背景亮度越大，嵌入信號(hào)的JND就越高，即低頻逼近子圖具有較大的感覺(jué)容量，相當(dāng)于一個(gè)強(qiáng)背景，可以容納更強(qiáng)或者更多的水印信息，只要迭加的水印信號(hào)低于JND值，視覺(jué)系統(tǒng)就無(wú)法感覺(jué)到信號(hào)的存在。(i,j ) = X(i ,j) + aW39。③ 用計(jì)算出的小波系數(shù)進(jìn)行小波逆變換(重構(gòu))提取出水印圖像W39。%定義閾值TT1=50。figure(1)。axis(39。*newmarked1(M1*N1)。39。目前網(wǎng)絡(luò)上流通的圖像絕大多數(shù)都是JPEG格式，因此水印對(duì)于JPEG有損壓縮是否具有較強(qiáng)的免疫力是衡量一種水一印算法是否成功的重要標(biāo)準(zhǔn)。 剪切攻擊后水印圖像 恢復(fù)的水印圖像對(duì)嵌入水印后的圖像從上方開始剪去整個(gè)圖像的14，我們還是可以從圖中識(shí)別出水印的信息。但是對(duì)于旋轉(zhuǎn)攻擊魯棒性則具有很強(qiáng)的敏感性，所以在下一步的研究工作中我會(huì)對(duì)這個(gè)特性進(jìn)行驗(yàn)證，并對(duì)該算法進(jìn)行改進(jìn)。 ④剪切攻擊對(duì)嵌入水印后的圖像從左上角開始剪去整個(gè)圖像的14，剪去的部分用白像素代替，然后進(jìn)行水印恢復(fù)。)。figure(3)。correlation1=zeros(1000,1)。figure(2)。))。%系數(shù)矩陣大小[length1,width1]=size(CA1)。(i ,j) 是含水印圖像的小波系數(shù)，X(i,j) 是原始圖像的小波系數(shù)，W39。(HH,i,j) 和低頻分量小波系數(shù) w39。目前的小波域水印算法,對(duì)于水印嵌入位置的選擇有不同的意見。設(shè)想在平面單位正方形內(nèi)繪制一個(gè)貓臉圖像，通過(guò)如下變換=mod1 ()這個(gè)貓臉圖像將由清晰變?yōu)槟：?，這就是Arnold變換。③ 伸縮性:f(t)，伸縮性體現(xiàn)了尺度的變換、逼近正交小波函數(shù)的變化和空間的變化具有一致性。目前通行的辦法是對(duì)尺度進(jìn)行冪級(jí)數(shù)離散化，即令a取a=,aO,mZ，此時(shí)對(duì)應(yīng)的小波函數(shù)是aj=0 ,1,2,...。a0 ()式()中，a為伸縮因子，T為平移因子，我們稱為依賴于參數(shù)a,的小波基函數(shù)。1976年，Peetre在用LP方法給出Besov空間統(tǒng)一描述的同時(shí)，引人了Besov空間的一組基，其展開系數(shù)的大小刻畫了Besov本身：1981年，Stromberg通過(guò)對(duì)Haar正交基的改進(jìn)，引入了Sobolev空間H的正交基，這些工作為小波分析奠定了基礎(chǔ)?！　【W(wǎng)絡(luò)情報(bào)戰(zhàn)是信息戰(zhàn)的重要組成部分，其核心內(nèi)容是利用公用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行保密數(shù)據(jù)傳送。然而實(shí)事求是地說(shuō)，目前市場(chǎng)上的數(shù)字水印產(chǎn)品在技術(shù)上還不成熟，很容易被破壞或破解，距離真正的實(shí)用還有很長(zhǎng)的路要走。這些攻擊方法包括線性或非線性濾波、基于波形的圖像壓縮（JPEG 、MPEG ）、添加噪聲、圖像裁減、圖像量化、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換及圖像的鉢矯正等。它們通常包括：(1)圖像壓縮：圖像壓縮算法是去掉圖像信息中的冗余量。雖然MPEG2數(shù)據(jù)流語(yǔ)法允許把用戶數(shù)據(jù)加到數(shù)據(jù)流中，但是這種方案并不適合數(shù)字水印技術(shù)，因?yàn)橛脩魯?shù)據(jù)可以簡(jiǎn)單地從數(shù)據(jù)流中去掉，同時(shí)，在MPEG2編碼視頻數(shù)據(jù)流中增加用戶數(shù)據(jù)會(huì)加大位率，使之不適于固定帶寬的應(yīng)用，所以關(guān)鍵是如何把水印信號(hào)加到數(shù)據(jù)信號(hào)中，即加入到表示視頻幀的數(shù)據(jù)流中。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。但對(duì)于無(wú)意義水印來(lái)說(shuō)，如果解碼后的水印序列有若干碼元錯(cuò)誤，則只能通過(guò)統(tǒng)計(jì)決策來(lái)確定信號(hào)中是否含有水印。魯棒數(shù)字水印主要用于在數(shù)字作品中標(biāo)識(shí)著作權(quán)信息，利用這種水印技術(shù)在多媒體內(nèi)容的數(shù)據(jù)中嵌入創(chuàng)建者、所有者的標(biāo)示信息，或者嵌入購(gòu)買者的標(biāo)示（即序列號(hào)）。TCY提出了一種信息疊加的方案。尤其是隱蔽通信領(lǐng)域的特殊性，對(duì)水印的容量需求很大。在國(guó)外數(shù)字水印技術(shù)研究快速發(fā)展的同時(shí)，我國(guó)政府和研究機(jī)構(gòu)也加大了重視力度，數(shù)字水印技術(shù)在我國(guó)信息安全領(lǐng)域的地位和作用不斷上升，更多的專家學(xué)者投入到這一研究領(lǐng)域當(dāng)中。從技術(shù)上看，數(shù)字作品版權(quán)信息的嵌入和檢測(cè)問(wèn)題，是數(shù)字作品版權(quán)保護(hù)的兩個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題，它綜合了傳統(tǒng)密碼學(xué)的認(rèn)證和鑒別的優(yōu)點(diǎn)，又加入了穩(wěn)健性要求。但是傳統(tǒng)的加密方法對(duì)多媒體內(nèi)容的保護(hù)和完整性認(rèn)證具有一定的局限性。 watermark does not take into account the visibility and robustness, Use of multiresolution analysis of the thinking embedded watermark and extraction. Through the simulation experiments to prove that this algorithm can not watermark visibility at the same time, the mon image processing such as JPEG pression, noise, and so on, 第1章 緒論隨著信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展，數(shù)字多媒體信息包括圖像、文本音視頻、三維模型的存儲(chǔ)、復(fù)制與傳播變得非常方便。另外，數(shù)字水印技術(shù)發(fā)展到今天，還是沒(méi)有形成完整的理論體系，因而對(duì)相關(guān)研究人員來(lái)說(shuō)這是一個(gè)挑戰(zhàn)性的課題。在 1997 年，一個(gè)名為 VIVA 的歐洲工程開始發(fā)展廣播監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。（3）魯棒性：是指在經(jīng)歷多種無(wú)意或有意的信號(hào)處理過(guò)程后，數(shù)字水印仍能保持部分完整性并能被準(zhǔn)確鑒別。采用函數(shù)：： = mod N 其中k是一個(gè)控制參數(shù)，N是矩陣的大小，（x,y）和（x,y）表示像素點(diǎn)在變換前后的位置。水印的提取過(guò)程如下：假設(shè)y是從小波變換域抽取的一個(gè)NN的系數(shù)矩陣，起始位置為（p,p）；滿足：=Y（i,j）modS, D是一個(gè)NN的矩陣。一般來(lái)說(shuō)，明文水印的魯棒性比較強(qiáng)，但其應(yīng)用受到存儲(chǔ)成本的限制。時(shí)（空）域數(shù)字水印是直接在信號(hào)空間上疊加水印信息，而頻域數(shù)字水印、時(shí)頻域數(shù)字水印和時(shí)間尺度域數(shù)字水印則分別是在DCT變換域、時(shí) 頻變換域和小波變換域上隱藏水印。另外，還可以將數(shù)字圖象的空間域數(shù)據(jù)通過(guò)離散傅里葉變換(DFT)或離散小波變換(DWT)轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的頻域系數(shù)；其次，根據(jù)待隱藏的信息類型，對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)編碼或變形；再次，根據(jù)隱藏信息量的大小和其相應(yīng)的安全目標(biāo)，選擇某些類型的頻域系數(shù)序列（如高頻或中頻或低頻）；再次，確定某種規(guī)則或算法，用待隱藏的信息的相應(yīng)數(shù)據(jù)去修改前面選定的頻域系數(shù)序列；最后，將數(shù)字圖象的頻域系數(shù)經(jīng)相應(yīng)的反變換轉(zhuǎn)化為空間域數(shù)據(jù)。這一方法同時(shí)具有好的透明性和強(qiáng)健性。水印攻擊與魯棒性可以說(shuō)是一對(duì)矛和