基于MATLAB的数字水印系统设计开题报告

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1、 毕业设计（论文）开题报告 学生姓名： 学 号： 专 业： 电气工程及其自动化 班 级： 设计（论文）题目： 基 于 MATLAB 的数 字水 印系统 设计 指导教师： 二级学院： 机电工程学院 2010 年 03 月 19 日 1 1 选题的背景与意义选题的背景与意义 基于计算机和网络的信息交换为多媒体数字作品的使用、传播提供了便利的 途径,然而由于数字作品极易被非法复制和篡改的特性,使得数字作品的信息安 全保护和版权保护成为迫切需要解决的实际问题。在我国,知识产权问题日益严 峻,侵权事件屡屡发生,只有深入开展数字水印技术的研究,尽快制定我国的版权 保护水印标准,才能解决这一问题。而 Mat

2、lab 在这一方面就有强大的优势。虽然 市面上关于 Matlab 的书籍很多,但是基本上多是简单的功能介绍,几乎没有关于 数字水印技术的实例,而 Matlab 内容非常多,牵涉到的学科很多,要在其中寻找 适合自己需要的水印技术的函数和指令,会十分棘手。 正因如此,本文在编程研究 图像数字水印的实践基础上,详细归纳出相应的函数。 最后,还给出一个基于分块 DCT 的盲水印算法的实例来具体说明 Matlab 在图像水印技术中的应用。 数字水印技术（digtal watermarking）是通过一定的算法将一些标志性信息 直接嵌入到多媒体内容当中，但不影响原有内容的价值和使用，并且不能被人的 感知系

3、统察觉或注意到，只有通过专用的检测仪器或阅读才能提取的一种技术。 2 2 国内外国内外研究现状研究现状 数字水印(DigitalWatermark)技术是将与多媒体内容相关或不相关的一些 标示信息直接嵌入多媒体内容当中,但不影响原内容的使用价值,并不容易被人 的知觉系统觉察或注意到。通过这些隐藏在多媒体内容中的信息,可以达到确认 内容的创建者、购买者,或者用来鉴别多媒体内容是否真实完整。因此,数字水印 是信息隐藏技术的一个重要研究方向。国内外对数字水印的研究已经比较成熟， 其中比较具有代表性的有基于 DCT 域的数字水印算法，这是研究一种基于离散 余弦变换(DCT)的数字图像水印算法，并借助

4、MATLAB 编程工具，实现数字水印 的嵌入、提取和攻击测试。水印嵌入就是把水印信号 W=w(k)嵌入到原始图像 X0(k)=x0(k)中。水印嵌入准则分为： 加法准则：x(K)=x0(K)+a*w(k) 乘法准则：x(K)=x0(K)*1+ a*w(k) a 为强度因子 水印提取就是把水印精确地从系统中提取出来。而关于水印的检测，大多数时候 不需要原始图像的参与。 最后通过MATLAB仿真对水印进行模拟攻击测试可以看到 DCT 域的水印算法抵抗 JPEG 压缩攻击的效果是比较好的8。 那么在应用 DCT 域算法的基础上， 图像特征向量的小波包数字水印研究就对 己有 DCT 数字水印算法进行了

5、分析改进， 实现了基于 DCT 和 DWT 混合变换域的数 字水印算法。并着重介绍了一种基于小波变换的图像水印算法：首先对图像进行 混沌加密，然后对原始图进行三层小波分解，最后在低、中、高频子带分别以不 同的方法重复嵌入水印信息。以及另外一种基于小波包分解的图像水印算法：用 小波包对宿主图像进行分解，在各频带以不同的方法嵌入水印信息.并根据一系 列的实验数据得出结论： 基于小波变换的图像水印算法和基于小波包分解的图像 水印算法对噪声、滤波、剪切、JPEG 压缩等一般图像处理都具有很好的鲁棒性， 而且基于小波包分解的图像水印算法的综合鲁棒性要优于基于小波变换的图像 水印算法。但此两种算法对旋转、

6、缩放等几何攻击抵抗能力比较差，是需要改进 的地方1。 另外上面提到的一种基于DWT的自适应数字水印算法是一种新的基于DWT (Discrete Wavel Transform)的盲数字水印算法。为了抵抗多种攻击,水印被分 别嵌入到了小波域的低频和高频;为了减小嵌水印图像的失真,每个水印比特的 嵌入都是根据HVS的特点自适应地选择量化步长,通过量化调制来完成;在高频嵌 入水印时利用了高频小波系数块的奇异值分解特性来提高水印对叠加噪声和直 方图操作等的鲁棒性。 实验结果表明该算法具有良好的不可见性和抵抗多种攻击 的能力3。 其实除了DWT算法以外还有一种叫做基于DDWT的复合型数字图像水印算法， 它主要针对由于离散小波变换(DWT)存在抵抗裁剪攻击的缺点,在2006年林祝兴 等提出了分散式离散小波变换(DDWT).这种方法通过使用多层的DDWT变换把图像 数据从空间域变到频率域,然后把水印信息嵌入频率域并