基于DCT的数字图像水印技术研究与实现.doc

摘要：互联网时代，信息的飞速传播，信息的大量分享已经成为当下的一种趋势。在这种背景下，一种新兴技术：“数字水印”也应运而生。与传统的信息安全技术不同的是，数字水印是通过特定的算法将有意义的信息嵌入到载体中，它的要求是不影响原始信息的实际价值，并且能够在传播后提取嵌入的信息。水印算法现阶段主要用于版权的保护，具有很大的研究价值，算法涉及各个科学领域，应用范围也渐渐被扩大。本次毕设主要是基于离散余弦变换的算法，将水印信息和原始信息处理后得到最终的水印媒体。

本文先从最基本的水印概念等术语出发，简单概括介绍了水印算法的研究现状以及研究意义；然后对水印理论的框架、分类以及应用进行了概述。接着是进行了选择DCT域算法的原因论述，以及相关环境等细节问题。再对DCT域算法进行了详细的介绍，并且进行了简单的例证，在此基础上完成了数字图像的嵌入以及提取。完成系统后，进行了相关的测试攻击，来论证本系统是否到达了稳健性的标准。最后就是做了两个对比实验，一个是LSB算法，一个是DWT域的实验，前着是空间域算法，后者是变换域算法。进行了横向与纵向的对比，得出了最后的结论。

关键字：离散余弦变换(DCT)；数字水印；Arnold变换

目录

摘要

ABSTRACT

1绪论-1

1.1研究背景及意义-1

1.2数字水印的国内外现状-2

1.3数字水印的发展趋势-3

1.4论文主要工作和内容-4

2 数字水印相关技术-6

2.1数字水印的基本特征-6

2.2水印的基础知识-7

2.2.1术语-7

2.2.2数字水印的分类及应用-8

2.3 典型数字水印算法介绍-8

2.3.1 空域算法-9

2.3.2 变换域算法-9

2.3.3 其他算法-10

2.4 数字水印的攻击方法-11

3数字水印系统总体方案-13

3.1 水印方案算法选择-13

3.2 水印系统基础框架-13

3.2.1水印的选择和生成-14

3.2.2 水印嵌入策略-14

3.2.3水印提取与检测-15

3.3编程工具的选择-16

3.3.1matlab的概述-16

3.3.2函数介绍-16

4 基于DCT的数字水印关键算法-18

4.1离散余弦变换（DCT）-18

4.1.1 DCT的定义-18

4.1.2 二维矩阵的dct变换分析-19

4.1.3基于matlab的图像二维离散余弦变换-20

4.2数字图像置乱技术-21

4.2.1 Anrold变换：-22

4.2.2 数字水印图像的Anrold置换-23

4.3水印的嵌入-24

4.4水印的提取-24

4.5水印检测-25

4.6界面演示-25

5系统测试与结果分析-28

5.1测试要求-28

5.2分类测试攻击-28

5.2.1未受攻击-28

5.2.2裁剪攻击-29

5.2.3高斯噪声攻击：-30

5.2.4 JPEG压缩-30

5.2.5直方图均衡化-31

5.2.6低通滤波-31

5.2.7椒盐噪声-32

5.3测试分析-32

6应用案例对比试验-33

6.1 LSB算法-33

6.1.1原理分析-33

6.1.2测试结果：-33

6.1.3测试分析：-35

6.2 DWT域水印-35

6.2.1原理-35

6.2.2测试结果-36

6.2.3测试分析-37

6.3 对比总结-37

7 总结-38

参 考 文 献-40

致 谢-41

附 录-42