【正文】 原圖像濾波后。 subplot(2,2,1),imshow(J)。 J2=imfilter(I2,H2)。 J=imfilter(I,H2)。)。 I3=imnoise(I,39。 pepper39。 I2=imnoise(I,39。gaussian39。)。 平滑處理 實(shí)現(xiàn)代碼 %均值濾波法 %imfilter 的語法格式為： %B=imfilter(A,H) %其功能是，用 H 模板對圖像 A 進(jìn)行均值濾波， %取平均值濾波模版為 %H2=1/25[1 1 1 1 1； 1 1 1 1 1； 1 1 1 1 1； 1 1 1 1 1； 1 1 1 1 1]； I=imread(39。二值化 39。 end, end, subplot(1,2,2)。 else image(i,j)=0。若該像素灰度值不為 0,則置為 255。 image=double(A)。原圖 39。 subplot(1,2,1)。39。在這里，向?qū)熤乱猿绺叩木匆夂椭孕牡母兄x。 南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 34 參考文獻(xiàn) [1]黃繼武 , 程衛(wèi)東 DCT域圖像水印 :嵌入對策和算法 . 電子學(xué)報(bào) 2020 . [2]伯曉晨 ,李濤 ,劉路等編著 .《 Matlab工具箱應(yīng)用摜 —— 信息工程篇》 電子工 業(yè)出版社 2020年 4月第 1版 . [3]陶虹 周良柱 袁金榮 MATLAB與 Visual C++混合編程的實(shí)現(xiàn) 計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用 2020,10,104. [4] 陳明奇，鈕心忻，楊義先 . “數(shù)字水印的研究進(jìn)展和應(yīng)用 .” 通信學(xué)報(bào)， Vol. 22, No. 5, May 2020, p. 7179. [5] 黃達(dá)人，劉九芬．黃繼武 .小波變換域圖象水印嵌入對策和算法 [J]．軟件學(xué)報(bào)，2020． 13(7)： 290— 295. [6] 許永峰 ,張書玲 ,基于小波變換的圖象融合隱藏算法 ,西北大學(xué) 學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版） ,2020,34(4):386388. 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[18]聶絮飛，基于 VC++的圖像數(shù)據(jù)采集與界面化顯示研究 [J]。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果上看，該算法能夠滿足視覺上不可見性的要求， 而且可以很好的保證加入水印后的圖像質(zhì)量，提取出的水印圖像清晰，視覺上看來與原始水印圖像幾乎一致，可以達(dá)到很好的水印效果。 Matlab實(shí)現(xiàn)程序見附錄 C。 4. 根據(jù)嵌入時(shí)設(shè)置的密鑰 k,并根據(jù)水印圖像的尺寸求得其置亂周期 T,對 W39。(i,j)是提取出的水印小波系數(shù) 。(i ,j)X (i ,j))/a (4 .4) 其中 ,X 39。 南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 32 2. 參照下式提取出嵌入的水印小波系數(shù) : W39。 (HHn ， i,j)和x39。(LHn ,i,i)和 x(LHn ,i,j)、垂直分量小波系 數(shù) x39。 和原始圖像 X都 進(jìn)行三級(jí)小波分解，得到低頻分量 的 小波系數(shù)X39。 。本文經(jīng)過反復(fù)實(shí)驗(yàn)， 高頻分量 a的取值范圍為 ～ 0 .08， 低頻分量 a的取值范圍為 ～ 。(i ,j)是在原始圖像的 (i ,j)位置上嵌入的水印小波系數(shù)值， “ a” 是嵌入強(qiáng)度 ,其取值應(yīng)權(quán)衡不可見性和魯棒性要求 ,a越大 , 水印雖越強(qiáng)壯，但是嵌入水印的圖像質(zhì)量就會(huì)降低。(i ,j) (4. 3) 其中 X39。(LL,i,j)； 4. 對原始圖像為 X采用 Haar小波變換對其進(jìn)行三級(jí)小波分解，得到低頻分量小波系數(shù) x( LL3 ,i,j)、水平分量小波系數(shù) x(LHn ,i,j) 、垂直分量小波系數(shù) x(HLn ,i,j)和對角分量小波系數(shù) x(HHn ,i,j) , n =1,2,3； 5. 參照對嵌入位置的分析，用水印的小波系數(shù)按下式修改原始圖像的波系數(shù) ： X39。(HL,i,j) 、對角分量小波系數(shù) w39。 置亂次數(shù) k作為密鑰； 3. 對置亂后的水印圖像 W’采用 Haar小波變換進(jìn)行一級(jí)小波分解，得到平w39。 ，有較好的穩(wěn)定性，在圖像有一定失真的情況下，仍能保留主要成份，最后又將水印圖像經(jīng)小波分解后的低頻分量二次嵌入到原始圖像的低頻分量中。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) ) 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)小波分解后的對角分量嵌入到原始圖像小波分解后的第二級(jí)對角分量上。 基于小波變換的數(shù)字水印算法 將水印的嵌入位置選擇為原始圖像經(jīng)過小波三級(jí)分解后的中頻和低頻分量上。低通濾波等等。 嵌 入水印的圖象 DCT 變換 提取分塊的水印信息 合并分塊水印并得到完整水印 結(jié) 束 開 始 南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 29 仿真實(shí)驗(yàn)采用的原 始圖像為 382?382的灰度級(jí)圖像： 圖 原始圖像 水印圖像是 64?64的二值圖像： 圖 水印圖像 下圖是用 Matlab 軟件進(jìn)行試驗(yàn)的結(jié)果 : 圖 原始圖像和水印圖像 圖 含水印圖像 南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 30 圖 對嵌入水印的圖像進(jìn)行旋轉(zhuǎn)攻擊，然后提取水印 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析 在本算法中，運(yùn)用離散余弦變換嵌入水印，是嵌入在原圖像的低頻部分。 離散余弦變換水印嵌入算法 流程圖如下： 南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 27 圖 離散余弦變換水印嵌入算法 流程圖 離散余弦變換水印提取算法 設(shè)圖像 D 為已經(jīng)加載了水印的載體圖像，現(xiàn)要將所加載的水印從 D 中提取出來 ,其過程為上述加載水印算法的逆運(yùn)算 ： 原始圖像 88分塊處理 DCT 變換 88分塊處理 水印圖像 通過算法改變水印信息形式 水印的嵌入 IDCT 變換 嵌入水印圖像 開 始 結(jié) 束 南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 28 1. 將 D 分解為 (M/8) (N/8)個(gè) 8 8大小的方塊 BD； 2. 對每一個(gè) BD進(jìn)行二維 DFT 變換 :DBD=DCT(BD)； 3. 提取數(shù)據(jù)對每一個(gè) DBD，按照式 V’ =1/A DBD 得到 V’； 4. 將上面得到的所有 V’合并成一個(gè)水印整圖 J’。 基于離散余弦變換的數(shù)字水印算法 南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 26 離散余弦變換水印嵌入算法 數(shù)字圖像水印算法選擇二值化灰度圖像作為水印信息，根據(jù)水印圖像的二值性選擇不同的嵌入系數(shù)，并將載體圖像進(jìn)行 8 8的分塊，將數(shù)字水印的灰度值直接植入到載體灰度圖像的 DCT 變換域中，實(shí)現(xiàn)水印的嵌入。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析 仿真實(shí)驗(yàn)程序與圖像 Matlab實(shí)現(xiàn)程序見附錄 B。 4．計(jì)算嵌入水印幅度譜與偽隨機(jī)序列的相關(guān)性，并按照嵌入時(shí)的規(guī)則產(chǎn)生水印矩陣。 6．對每一圖像塊進(jìn)行 DFT逆變換，得到含水印圖像 ? ? ? ?8,1),(8,1),( ?????????????? nmnmfI D F Tnmnmf kk () 8,1),(),(1 ????????? ? nmnmfnmfKk k? () 提取算法原理 南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 23 圖 水印提取流程圖 水印提取算法是嵌入算法的逆過程 1．子塊劃分 將嵌入水印圖像分成 8 8的圖像子塊 : 8,1),(),( 1 ??????? ? nmnmfnmf Kk k? () 2．對每一圖像塊進(jìn)行 DFT變換 ? ?8,1),(),( ????????? nmnmfD F TvuF kk 8,1 ???? vu () 嵌入水印圖像 子塊劃分 DFT 變換 產(chǎn)生偽隨機(jī)序列 計(jì)算幅度譜與偽隨機(jī)序列的相關(guān)性系數(shù) Arnold 置亂 提取水印 結(jié) 束 開 始 南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 24 然后做 FFT 平移 ,對于二維矩陣將一、三象限與二、四象限互換，使得直流分量位于中間。當(dāng)水印元素為‘ 1’時(shí)，用另一個(gè)偽隨機(jī)序列與幅度譜對應(yīng)元素 進(jìn)行乘性疊加。 3．將二值水印用 Arnold變換置亂 4．產(chǎn)生兩個(gè)不 相關(guān)的偽隨機(jī)序列 由于 DFT域的幅度譜具有對稱性，為了水印嵌入后保持這種對稱性不變，也為了確保恢復(fù)圖像像素值為實(shí)數(shù)，嵌入水印時(shí)采用對稱嵌入，即： ?? ??????? ??? ))9,9(())9,9(( )),(()),(( crFA m pl i t udecrFA m pl i t ude crFA m pl i t udecrFA m pl i t ude kk kk () 式中 ()Amplotude 為取復(fù)數(shù)的幅度， ? 為嵌入信息。置亂水印矩陣值為 0時(shí)用一個(gè)偽隨機(jī)序列與原始圖像的幅度譜進(jìn)行乘性疊加，矩陣值為 1時(shí)，用另一個(gè)偽隨機(jī)序列與原始圖像幅度譜進(jìn)行乘性疊加。 原始圖像 子塊劃分 DFT 變換 二值水印 Arnold 置亂 產(chǎn)生偽隨機(jī)序列 修改相應(yīng)的幅度譜值 IDFT 變換 嵌入水印圖像 開 始 結(jié) 束 南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 22 首先將原始圖像劃分子塊 ,對每一圖像塊進(jìn)行 DFT變換，將二值水印圖像用 Arnold變換置亂。 Dyson 和 Falk 分析了離散 Arnold 變換的周期性，給出了對于任意 N2， Arnold變換的周期 2/2NT? 。類似的變換還有面包師變換。 注意到 ()式定義的 Arnold 變換實(shí)際上是一種點(diǎn)的位置移動(dòng)，且這種變換是一一對應(yīng)的。如 南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 20 果我們對一個(gè)數(shù)字圖像迭代地使用離散化的 Arnold 變換 ,即將左端輸出的????????yx作為下一次 Arnold 變換的輸入 ,可以重復(fù)這個(gè)過 程一直下去。yx為輸出 , 考慮其反饋 , 有 ?2,1,0,),(,m o d1 ???? njiPNAPP nnijnijnij () 通過離散點(diǎn)的置換 ,同時(shí)把圖像信息移植過來 ,當(dāng)遍歷了原圖象的所有點(diǎn)之后 ,便產(chǎn)生了一副新的圖像。 ????????????????????? NyxNyxyx ? () 由此做迭代變換 ,記 A= ?????? 2111 ,式中 ??????yx為輸入 ,左端 ??????3