【正文】 同時(shí)，還要感謝給予我?guī)椭耐瑢W(xué)們，有你們的提示和鼓勵(lì)，我才能順利完成本次畢業(yè)設(shè)計(jì)。在此，我要深深地感謝我的導(dǎo)師——李環(huán)老師。總的來(lái)說(shuō)，在這畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我學(xué)習(xí)了很多新的知識(shí)，并對(duì)我大學(xué)期間所掌握的知識(shí)的綜合運(yùn)用。有時(shí)候?qū)δ承﹩?wèn)題，走了很多彎路都找不到答案，但在老師的指導(dǎo)下很快就意識(shí)到問(wèn)題的所在。接觸多了就懂得一些解決問(wèn)題的方法，例如對(duì)函數(shù)的使用，多看看HELP文件，里面都有對(duì)每個(gè)函數(shù)的詳細(xì)說(shuō)明和用法，有些還具有代表性的例子，那都是學(xué)習(xí)的好素材。經(jīng)過(guò)了三個(gè)月的努力和奮斗，基本上完成了自己負(fù)責(zé)的任務(wù)。例如：在avi視頻文件播放的時(shí)候，MATLAB函數(shù)會(huì)首先會(huì)快速播放一次，再按照本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的播放速度播放。解決辦法：將a轉(zhuǎn)置一下就可以了： b=reshape(a39。所以我們必須用imshow(I_w,[,])來(lái)顯示它，當(dāng)然也可以用空矩陣[]來(lái)指定數(shù)據(jù)范圍，imshow會(huì)自動(dòng)將數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)記。它是通過(guò)將灰度值標(biāo)度為灰度級(jí)調(diào)色板的索引來(lái)顯示圖像的。這階段又可分為三個(gè)步驟：模塊測(cè)試，測(cè)試每個(gè)模塊的程序是否有錯(cuò)誤；組裝測(cè)試，測(cè)試模塊之間的接口是否正確；確認(rèn)測(cè)試，測(cè)試整個(gè)軟件系統(tǒng)是否滿足用戶功能和性能的要求。 %讀取導(dǎo)入的avi，附值給avi=avi。},39。gcbf：獲得當(dāng)前正在執(zhí)行Callback程序的圖形對(duì)象的父（figure）對(duì)象句柄值。所謂的當(dāng)前對(duì)象有以下兩個(gè)定義：最后建立的對(duì)象與最后選取的對(duì)象。隨著中國(guó) IT 產(chǎn)業(yè)，移動(dòng)通訊產(chǎn)業(yè)，家電產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，在產(chǎn)品的人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)水平發(fā)展上日顯滯后，這對(duì)于提高產(chǎn)業(yè)綜合素質(zhì)，提升與國(guó)際同等業(yè)者的競(jìng)爭(zhēng)能力等等方面無(wú)疑起了制約的作用。 GUI 是一種結(jié)合計(jì)算機(jī)科學(xué)、美學(xué)、心理學(xué)、行為學(xué)，及各商業(yè)領(lǐng)域需求分析的人機(jī)系統(tǒng)工程，強(qiáng)調(diào)人—機(jī)—環(huán)境三者作為一個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行總體設(shè)計(jì)。圖13旋轉(zhuǎn)攻擊的圖形比較 圖14旋轉(zhuǎn)攻擊對(duì)數(shù)字水印的影響 Graphic parison of the rotation attack Rotating attacks on the impact of digital watermarking4．3系統(tǒng)界面設(shè)計(jì) 用戶界面（或接口）是指：人與機(jī)器（或程序）之間交互作用的工具和方法。圖像質(zhì)量系數(shù)大于55時(shí)，水印檢測(cè)概率大于50%，這是水印檢測(cè)的下限如圖10。經(jīng)過(guò)圖像壓縮后，高頻分量被當(dāng)作冗余信息清除掉，因此一般將水印嵌入圖像的最顯著的低頻分量中或使用帶低通特性的水印，雖然這可能會(huì)降低圖像的質(zhì)量。各種攻擊對(duì)載體和水印的圖形比較：（1）添加噪聲對(duì)水印的影響：添加噪聲的圖形比較如圖7,數(shù)字水印對(duì)有打印、掃描所引起的微量噪聲具有一定的穩(wěn)健性，但對(duì)人為攻擊所添加的大分貝噪聲顯然非常有效，但此時(shí)圖像質(zhì)量已顯著降低使該圖像已喪失利用價(jià)值，噪聲強(qiáng)度大于7 dB時(shí)，已不可能檢測(cè)或提取水印。一個(gè)好的數(shù)字水印系統(tǒng)，理論上應(yīng)該使得加入水印后的原始圖像具有較強(qiáng)的魯棒性和最小的視覺(jué)失真。劍橋大學(xué)開(kāi)發(fā)的Stirmark是數(shù)字水印研究領(lǐng)域中典型的自動(dòng)測(cè)試工具包，它集成了線性、非線性濾波，剪切、拼接攻擊，同步性破壞攻擊等幾十種水印攻擊算法，可以從多方面測(cè)試水印算法的魯棒性，許多公開(kāi)發(fā)表的數(shù)字水印方面的研究報(bào)告和論文都以的Stirmark的攻擊結(jié)果作為衡量水印算法優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)。從而檢測(cè)水印的魯棒性。dB39。])。disp([39。snrvalue=signal/msevalue。signal=0。end%計(jì)算機(jī)原始圖像的信號(hào)功率A=imread(original)。%調(diào)用函數(shù),計(jì)算MSEmsevalue=mse(original,test)。（3）設(shè)計(jì)思路：在圖像處理和水印不可見(jiàn)性評(píng)價(jià)中，用以下公式定義加喲水印的圖像的SNR和PSNR：(43)(44)其中，D是信號(hào)的峰值。如在通信系統(tǒng)中，輸出SNR與輸入SNR的比例就構(gòu)成了系統(tǒng)增益，增益越大系統(tǒng)越優(yōu)。于是，經(jīng)過(guò)一系列測(cè)試和研究，科學(xué)家們找到了一條“通用等響度曲線”，這個(gè)曲線代表的是人耳對(duì)于不同頻率的聲音的靈敏度的差異，將這個(gè)曲線引入信噪比計(jì)算方法后，先兆比指標(biāo)就和人耳感受的結(jié)果更為接近了。但是，實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，這種測(cè)量方式很多時(shí)候會(huì)出現(xiàn)誤差，某些信噪比測(cè)量指標(biāo)高的放大器，實(shí)際聽(tīng)起來(lái)噪聲比指標(biāo)低的放大器還要大。,num2str(msevalue)])。for i=1:m for j= 1:n msevalue=msevalue+(A(i,j)B(i,j))^2。if m2~=m||n2~=n errror(39。B=rgb2gray(B)。%計(jì)算均方差MSE%讀取圖像并處理到亮度關(guān)系A(chǔ)=imread(original)。均方差的值越小，則平均數(shù)越具有代表性。所謂高估圖像的感知質(zhì)量，是指對(duì)在主觀評(píng)價(jià)中普遍認(rèn)為品質(zhì)低的圖像計(jì)算出的MSE過(guò)小，從而造成客觀評(píng)價(jià)與主觀評(píng)價(jià)不一致的現(xiàn)象。MSE的優(yōu)點(diǎn)就是簡(jiǎn)單，便于理解。值得注意的是，通常使用的圖像是RGB圖像。,num2str(BER)])。for i=1:m for j= 1:n BER=BER+abs(A(i,j)B(i,j))。if m2~=m||n2~=n errror(39。B=imread(test)。(41)其中B傳輸中的總碼數(shù)。（2）誤碼率（BER：biterror）功能：是衡量數(shù)據(jù)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)數(shù)據(jù)傳輸精確性的指標(biāo)。在這種條件下，出現(xiàn)的誤碼不會(huì)降低網(wǎng)絡(luò)的性能，因?yàn)樗械木W(wǎng)絡(luò)軟硬件都按這個(gè)要求建立。誤碼的產(chǎn)生是由于在信號(hào)傳輸中，衰變改變了信號(hào)的電壓,致使信號(hào)在傳輸中遭到破壞，產(chǎn)生誤碼。在衡量一個(gè)水印系統(tǒng)的不可見(jiàn)性上，希望有一種（多種）客觀的評(píng)價(jià)方法，能夠?qū)⒏兄町惲炕癁橐欢ǖ臄?shù)值，通過(guò)數(shù)值大小的比較直接評(píng)定感知質(zhì)量。測(cè)試比較模塊：主要設(shè)計(jì)誤碼率（BER）、均方差（MSE）、信噪比（SNR）和峰值信噪比（PSNR）的功能設(shè)計(jì)及代碼實(shí)現(xiàn)。（6） 選擇測(cè)試方式，進(jìn)行測(cè)試比較操作，顯示相關(guān)結(jié)果。（2） 選擇分解就可以將導(dǎo)入的avi文件，分解成序列圖像。公式中的符號(hào)采用了MATLAB的用法。它具有局限性，不能完全反映人類主觀的視覺(jué)評(píng)價(jià)。對(duì)于播放器來(lái)說(shuō)，該值當(dāng)然越大越好。用dB表示。設(shè)備的信噪比越高表明它產(chǎn)生的雜音越少。數(shù)學(xué)上一般用D=E{[XE(X)]^2}來(lái)度量隨機(jī)變量X與其均值E(X)的偏離程度，稱為X的方差,D開(kāi)根號(hào)為均方差。當(dāng)受到的干擾或信號(hào)畸變達(dá)到一定程度時(shí),就會(huì)產(chǎn)生差錯(cuò)。噪音、交流電或閃電造成的脈沖、傳輸設(shè)備故障及其他因素都會(huì)導(dǎo)致誤碼（比如傳送的信號(hào)是1，而接收到的是0；反之亦然）。如果有誤碼就有誤碼率。5旋轉(zhuǎn)：它會(huì)使圖像的水平特征重新排列。在編碼過(guò)程中,JPEG算法首先將RGB分量轉(zhuǎn)化為亮度分量和色差分量,然后將圖像分解為8*8的像素塊,對(duì)這個(gè)8*8塊進(jìn)行二維離散余弦變換,每個(gè)塊就產(chǎn)生了64個(gè)DCT系數(shù),其中一個(gè)是直流(DC)系數(shù),它表示了8*8輸入矩陣全部值的平均數(shù),其余63個(gè)系數(shù)為交流(AC)系數(shù),接下來(lái)對(duì)DCT系數(shù)進(jìn)行量化,最后將量化的DCT系數(shù)進(jìn)行編碼,就形成了壓縮后的圖像格式。 沖激響應(yīng)為 令Bb為H(f)的3dB帶寬，因?yàn)镠(0)=1，則有H(f)|f=Bb=H(Bb)=,可以求得a:給定xb ,就可以計(jì)算出H(x)、h(τ)并畫(huà)出它們的特性曲線。實(shí)際上，我們常常將有限帶寬的平整訊號(hào)視為白噪音，因?yàn)檫@讓我們?cè)跀?shù)學(xué)分析上更加方便。在人耳可聽(tīng)的頻率范圍內(nèi)，具有相同能量的噪聲稱為白噪聲。它的功率譜密度與頻率無(wú)關(guān)，幾個(gè)頻率能量的分布是均勻的[9]。由于人耳對(duì)高頻敏感一點(diǎn)這種聲音聽(tīng)上去是很躁耳的沙沙聲。水印嵌入：設(shè) CI 是M N 大小的原始圖像 , S I 是水印圖像大小為P Q , M 和 N分別是 P 和 Q 的偶數(shù)倍。IVOP只用本身的信息進(jìn)行編碼,PVOP利用過(guò)去的參考VOP進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)念A(yù)測(cè)編碼BVOP利用過(guò)去和將來(lái)的參考VOP進(jìn)行雙向運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)念A(yù)測(cè)編碼,因此IVOP的圖像信息較獨(dú)立,最適合嵌入水印信息!從空間上看,每一個(gè)VOP由若干個(gè)大小為16*16宏塊組成,每個(gè)宏塊包括大小為8*8的多個(gè)子塊。視頻加密系統(tǒng)加解密模塊攻擊模塊測(cè)試比較模塊加密模塊解密模塊載體比較水印比較DCT加密誤碼率BER圖形比較均方差MSE圖像模糊解密部分剪切JPEG壓縮旋轉(zhuǎn)攻擊高斯低通濾波添加白噪聲信噪比SNR峰值信噪比PSNR圖像模糊加密快速傅里葉加密DCT解密快速傅里葉解密圖1系統(tǒng)架構(gòu)圖 System architecture plans3．3．1加解密模塊:視頻水印是數(shù)字水印研究的重要內(nèi)容之一,因視頻有其自身的特點(diǎn),研究的內(nèi)容主要是水印算法和水印嵌入方案、水印的安全性方面。因此需要開(kāi)發(fā)視頻加密系統(tǒng)，確保資源的保密性和安全性。3．2系統(tǒng)需求視頻加密系統(tǒng)是一個(gè)基于Matlab7平臺(tái)，利用數(shù)字水印技術(shù)對(duì)avi視頻加密解密的系統(tǒng)，并能利用多種攻擊方式檢測(cè)它的魯棒性和穩(wěn)定性。（2）操作可行性分析本系統(tǒng)主界面友好，簡(jiǎn)潔清晰，對(duì)于功能的使用一目了然，簡(jiǎn)單的界面操作，用戶容易掌握，所以在操作簡(jiǎn)易性上可行。MATLAB將計(jì)算、圖示和編程集成到一個(gè)交互式的環(huán)境中,計(jì)算結(jié)果和編程過(guò)程實(shí)現(xiàn)了可視化。MATLAB自問(wèn)世起，就以數(shù)值計(jì)算稱雄。在輸入和輸出文件夾下又包含圖像（Images）文件夾和聲音（Sound）文件夾等，分別對(duì)應(yīng)于不同的媒體類別（當(dāng)前StirMark基準(zhǔn)測(cè)試程序只支持圖像水印算法的測(cè)試，對(duì)于其它媒體僅僅保留了擴(kuò)展接口）[7]。執(zhí)行文件目錄又由基準(zhǔn)測(cè)試程序（Benchmark）目錄和水印算法庫(kù)文件（Libraries）目錄構(gòu)成，其中Benchmark目錄中包含了StirMark基準(zhǔn)測(cè)試程序本身和測(cè)試輸出的日志文件。在使用StirMark基準(zhǔn)測(cè)試程序測(cè)試數(shù)字水印算法之前，必須先根據(jù)StirMark基準(zhǔn)測(cè)試程序用戶API接口標(biāo)準(zhǔn)定義水印算法，同時(shí)將其打包為動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)，之后根據(jù)StirMark基準(zhǔn)測(cè)試程序配置方法為水印算法的測(cè)試定義，來(lái)測(cè)試圖像庫(kù)和測(cè)試列表。StirMark基準(zhǔn)測(cè)試程序是一種通用的水印算法魯棒性測(cè)試程序（目前僅支持圖像媒體，對(duì)其它媒體保留了擴(kuò)展接口），由英國(guó)劍橋大學(xué)的Fabien A. P. Petitcolas開(kāi)發(fā)。硬件基準(zhǔn)程序可測(cè)試設(shè)備的性能，如：執(zhí)行指令的速度；軟件基準(zhǔn)程序確定程序在執(zhí)行特定任務(wù)時(shí)的效率、準(zhǔn)確性或速度。是對(duì)時(shí)間軸(幀序列)方向上低分辨率的子信號(hào)進(jìn)行編碼。運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償實(shí)際上是一種廣義的預(yù)測(cè)技術(shù)，它使用域單純性預(yù)測(cè)(因果預(yù)測(cè))和非因果預(yù)測(cè)。幀間編碼可以減少時(shí)間軸方向的冗余[5]。幀內(nèi)壓縮算法與壓縮算法大致相同，采用基于的變換編碼技術(shù)，用以減少空域冗余信息。最常見(jiàn)的激活方法是用鼠標(biāo)或其它點(diǎn)擊設(shè)備去控制屏幕上的鼠標(biāo)指針的運(yùn)動(dòng)。用戶界面設(shè)定了如何觀看和如何感知計(jì)算機(jī)、操作系統(tǒng)或應(yīng)用程序。從國(guó)內(nèi)外對(duì)水印的研究來(lái)看：變換域的水印技術(shù)是當(dāng)前數(shù)字水印技術(shù)研究的主流[4]。為了提高水印的魯棒性，人們研究人的視覺(jué)特性，實(shí)現(xiàn)水印的自適應(yīng)嵌入，如Podilchuk等人提出一種基于DWT的自適應(yīng)水印方法。接著在所選塊中，根據(jù)一定的規(guī)則挑選一些位于中頻的DCT系數(shù)嵌入水印。當(dāng)內(nèi)容發(fā)生改變時(shí)，這些水印信息會(huì)發(fā)生相應(yīng)的改變，從而可以鑒定原始數(shù)據(jù)是否被篡改[2]。（2）隱蔽性：數(shù)字水印應(yīng)是不可知覺(jué)的，而且應(yīng)不影響被保護(hù)數(shù)據(jù)的正常使用；不會(huì)降質(zhì)。2．2數(shù)字水印技術(shù) 數(shù)字水印（Digital Watermark）技術(shù)是將與多媒體內(nèi)容相關(guān)或不相關(guān)的一些標(biāo)示信息直接嵌入多媒體內(nèi)容當(dāng)中，但不影響原內(nèi)容的使用價(jià)值，并不容易被人的知覺(jué)系統(tǒng)覺(jué)察或注意到?？蓪?shí)現(xiàn)工程計(jì)算、符號(hào)運(yùn)算、建模和仿真、原型開(kāi)發(fā)、數(shù)據(jù)分析及可視化、科學(xué)和工程繪圖等功能。與利用c語(yǔ)言或FoRTRAN語(yǔ)言作數(shù)值計(jì)算的程序設(shè)計(jì)相比，利用MATLAB可以節(jié)省大量的編程時(shí)間。MATLAB是英文MATrix LABoratory(短陣實(shí)驗(yàn)室)的縮寫(xiě)。本章主要講述了系統(tǒng)的測(cè)試；設(shè)計(jì)中遇到的問(wèn)題和解決辦法。本章主要講述了可行性分析