数字图像水印嵌入攻击与提取 11000.doc

设计题目：数字图像水印嵌入攻击与提取专业年级：计算机科学与技术2013级学号：姓名：指导教师、职称：2019年5月福建农林大学金山学院毕业设计诚信声明本人郑重声明：所呈交的毕业设计《数字图像水印嵌入攻击与提取》是本人在指导老师的指导下，独立研究、写作的成果，不存在知识产权的争议。除文中已经注明引用的内容外，不再含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果；对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。本声明的法律结果由本人独自承担。毕业设计作者签名：手写签名二o一九年四月十日目录摘要IAbstractII1绪论11.1研究背景11.1.1数字水印的研究背景11.1.2了解数字水印的原理11.1.3数字水印的过程11.1.4数字水印的特点21.2.3数字水印的分类21.2.4数字水印的一般原理21.2系统概述及应用32数字水印原理52.1水印信号52.2水印嵌入方法52.3水印的提取和检测62.3.1水印的提取62.3.2水印的检测62.4数字水印的鲁棒性问题73傅立叶域水印理论基础93.1傅立叶变换简述93.2一维离散付立叶变换DFT93.3二维离散傅立叶变换103.4比例缩放性114水印的嵌入与提取124.1开发技术简介124.2水印算法124.2.1水印嵌入算法原理介绍124.2.2水印提取算法原理134.2.3算法的matlab实现步骤134.3试验结果及分析144.3.1水印嵌入与提取结果144.3.2不同攻击方式下试验结果155总结与展望17参考文献19致谢20福建农林大学金山学院本科毕业设计说明书II摘要随着多媒体及网络技术的进步，数字原理的侵权及盗版等问题时有发生，如何能够保护知识产权已成为学术界一个重要的研究领域。以往的信息加密技术有很多难以克服的缺点，为此人们研发了新的数字水印技术。该技术不仅安全性高、防盗版能力强，而且在认证、保护数据完整性等方面具有非常明显的优势，市场潜力十分巨大。目前，通过科研人员的不断努力，数字水印技术已经取得了长足的发展，硕果累累。本文对数字水印以及信息隐藏有关概念进行了阐述，重点针对数字水印技术在静态图像领域里的理论及方法展开了分析研究，从水印的生成、提取以及检测等方面并结合水印的嵌入及攻击技术对数字水印的基本结构进行了论述，另外还简单介绍了数字水印技术的类别、适用范围以及数字水印技术所使用的经典算法。基于离散傅里叶变换原理，同时考虑人类视觉器官的特征，提出了一种新的水印嵌入算法并通过实验进行了验证。图像多数能量都集中在低频段，对低频部分进行修改容易导致图像产生失真，因此本文水印嵌入算法选择了修改图像的中高频部分。本文提出的水印检测算法无需提前获得原始信息，能够实现盲检测，因此现实意义重大。关键词：数字水印；离散傅里叶变换；视觉系统福建农林大学金山学院本科毕业设计说明书81绪论1.1研究背景1.1.1数字水印的研究背景伴随着人类社会的进步，特别是计算机通信技术的发展，有越来越多的视频、音频、数字图像等多媒体产品被制作出来并更多的通过互联网进行扩散。网络技术不仅给人们的生活带来了便捷，也产生了严重的安全隐患，比如非法篡改、侵权盗版等问题泛滥，如何保护自己的知识产权已经成为多媒体作品所有者需要解决的头等问题。1.1.2了解数字水印的原理信息隐藏技术，英语InformationHiding，是一种新型的信息安全技术，与以往的密码学有很大的不同。密码学把需要保密的信息按照某种特殊编码规则转变成不被外人识别的密文形式，然后再进行传播；信息隐藏技术则是通过传递有机密信息嵌入的公开信息来传输保密信息的。非法监测者或者拦截者破坏机密信息无外乎有两种方式：一是发送破坏的密文，二是破译其截获的密文。但是如果采用了信息隐藏技术，非法监测者或者拦截者需要从海量的公开信息中寻找机密信息，这无异于海底捞针，极大的降低了机密信息被他们获取的可能性，进而能够使机密信息的安全性得到了显著提高。多媒体技术的发展与应用也极大地促进了信息隐藏技术的应用与发展。图1-1信息隐藏模型和以往的加密技术所不同的是，信息隐藏技术只要能够保证机密信息不会被觊觎的人发现获得就可以了，它不会对资料的正常使用产生任何的限制。所以，信息隐藏技术需要确保正常的数据操作不会对信息安全造成影响。1.1.3数字水印的过程数字水印技术起步于上世纪90年代，它是指把水印信息通过某种特定的信号处理的方式隐藏到多媒体数据里面，隐藏的水印信息不会被人的感觉系统发现，想要将其提取出来只能使用专门的设备仪器。1.1.4数字水印的特点为了保证多媒体产品的版权不被侵犯，在其内部添加难以被破坏和消除的数字水印是一个非常有效的方法。数字水印除了具有鲁棒性和安全性之外，抗攻击性强、不易被感知也是其突出的优点。1.2.3数字水印的分类数字水印的划分多种多样