基于小波域低频系数的自适应数字音频水印算法[1]

小波实验报告一维Haar小波2次分解

一、题目：一维Haar 小波2次分解 二、目的：编程实现信号的分解与重构 三、算法及其实现：离散小波变换 离散小波变换是对信号的时－频局部化分析，其定义为：/2200()(,)()(),()()j j Wf j k a f t a t k dt f t L R φ+∞---∞=-∈? 本实验实现对信号的分解与重构： （１）信号分解：用小波工具箱中的dwt 函数来实现离散小波变换，函数dwt 将信号分解为两部分，分别称为逼近系数和细节系数（也称为低频系数和高频系数）,实验中分别记为cA1,cD1，它们的长度均为原始信号的一半，但dwt 只能实现原始信号的单级分解。在本实验中使用小波函数db1来实现单尺度小波分解，即： [cA1,cD1]＝dwt(s,’db1’)，其中s 是原信号;再通过[cA2,cD2]＝dwt(cA1,’db1’)进行第二次分解，长度又为cA2的一半。 （２）信号重构：用小波工具箱中的upcoef 来实现，upcoef 是进行一维小波分解系数的直接重构,即： A1 = upcoef('a',cA1,'db1'); D1 = upcoef('a',cD1,'db1')。 四、实现工具：Matlab 五、程序代码： %装载leleccum 信号 load leleccum; s = leleccum(1:3920); %用小波函数db1对信号进行单尺度小波分解 [cA1,cD1]=dwt(s,'db1'); subplot(3,2,1); plot(s); title('leleccum 原始信号'); %单尺度低频系数cA1向上一步的重构信号 A1 = upcoef('a',cA1,'db1'); %单尺度高频系数cD1向上一步的重构信号 D1 = upcoef('a',cD1,'db1'); subplot(3,2,3); plot(A1); title('单尺度低频系数cA1向上一步的重构信号'); subplot(3,2,5); plot(D1); title('单尺度高频系数cD1向上一步的重构信号'); [cA1,cD1]=dwt(cA1,’db1'); subplot(3,2,2); plot(s); title('leleccum 第一次分解后的cA1信号'); %第二次分解单尺度低频系数cA2向上一步的重构信号 A2= upcoef('a',cA2,'db1',2); %第二次分解单尺度高频系数cD2向上一步的重构信号 D2 = upcoef('a',cD2,'db1',2); subplot(3,2,4); plot(A2);

数字水印技术综述

数字水印技术综述 （湖北武汉 430070） 摘要：介绍了数字水印技术的基本原理。并对其特点、分类、攻击技术及应用领域进行了阐述。同时对数字水印的各种算法进行了分类研究与深入分析。最后指出数字水印今后的研究方向。 关键词：数字水印；水印原理；水印算法；水印应用 Overview on Overview on Digital Watermarking Technology ( Wuhan, Hubei 430070, China) Abstract：The basic concepts of watermark techniques are first introduced，and then the characteristics、classification、attacking techniques and application and applications first expatiated．For further understanding．the watermark technique from the various aspects aye classified and some conventional watermark techniques and algorithms are analyzed in detail．Finally，research direction of digital watermark technology is pointed out． Key words：digital watermarking；watermarking principle；watermarking algorithms ；watermarking application； 0数字水印 随着Internet与数字媒体技术的飞速发展，信息安全问题日益突出，因此，数字媒体的版权保护与信息完整性保证已逐渐成为人们迫切需要解决的一个重要问题，数字水印技术就是在这种需求下迅速发展起来的。 数字水印是通过一定的算法，在图像、视频、音频等多媒体数据中嵌入一个可以标示其知识产权的水印信息。水印信息可以是文字、商标、印章或序列号等可以识别作品的作者、来源、版本、拥有者、发行人或合法使用人对数字产品的拥有权。水印信息通过特殊的方式，可以从宿主信号中提取出水印或是检测出它的存在性。水印不占用额外的带宽。是原始数据不可分离的一部分，并且它可以经历一些不破坏源数据使用价值或商用价值的操作而存活下来。 1数字水印的特征 一般认为数字水印应具有以下特征（1）鲁棒性水印信号在经历多种无意或有意的信号处理后，仍能保持其完整性或仍能被准确鉴别的特性。（2）知觉透明性数字水印的嵌入不应引起数字作品的视/听觉质量下降，即不向原始载体数据中引入任何可知觉的附加数据。（3）内嵌信息量(水印的位率) 数字水印应该能够包含相当的数据容量，以满足多样化的要求。（4）安全性水印嵌入过程(嵌入方法和水印结构)应该是秘密的嵌入的数字水印是统计上不可检测的，非授权用户无法检测和破坏水印。对于通过改变水印图像来消除和破坏水印的企图，水印应该能一直保持存在，直到图像已严重失真而丧失使用价值。（5）实现复杂度低数字水印算法应该容易实现。在某些应用场合(如视频水印)，甚至要求水印算法的实现满足实时性要求。（6）可证明性数字水印所携带的信息能够被唯一地、确定地鉴别，从而能够为已经受到版权保护的信息产品提供完全和可靠的所有权归属证明的证据。 2 数字水印的分类 2.1按照嵌入的位置 按照嵌入的位置可分为：(1)空域数字水印：空域数字水印的嵌入是通过直接修改图像的灰度值或是强度值来完成的。(2)变换域数字水印：变换域的数字水印是将图像进行某种变换，通过修改变换域系数来达到嵌入水印的目的。

基于小波变换的数字水印嵌入式算法研究 中英摘要

基于小波变换的数字水印嵌入式算法研究 专业：电子信息工程学号：7020906101 学生姓名：朱玉春指导教师：李迟生 摘要：随着信息技术特别是网络技术的发展，电子媒体传播极为迅捷，对数字多媒体信息的获取也越来越容易，但同时，数字媒体产品信息的版权、保密等问题也变得日益突出起来，所以多媒体的信息安全保护成了一个研究热点。数字图像水印技术作为一种新兴的版权保护技术，是对数字媒体产品进行版权保护的有效方法之一。它实际上是利用数字图像处理技术来实现信息隐藏。用于版权保护的数字水印设计的关键是水印信息嵌入的隐蔽性和抵抗攻击的鲁棒性。 本文首先对密码技术、信息隐藏技术进行了综述，然后具体介绍了数字水印的相关概念、应用领域、发展状况、基本特征及典型算法，并描述了小波变换的概念及小波变换的原理和方法；最后讲描述了小波变换在数字水印领域中的应用，最后实现了并详细描述了一种基于DWT域扩频水印算法。通过一级离散小波变换将图象分成4个子块，在嵌入水印时，使用伪随机序列来实现扩频，然后再嵌入到其中两个中频子图中，最后进行离散小波逆变换，得到含水印图象。仿真结果表明，含水印图像的视觉质量较好。在没有遭受攻击时，可以100%提取水印，具有较强的鲁棒性。 关键词：数字水印，信息隐藏，离散小波变换，扩频

The digital water marking embedded algorithm research based on the wavelet transform Abstract：With the rapid development of information technology, especially the growing of Internet, the spread of digital media is very swift, and the getting of digital information is more convenient and quicker. At the same time, the question of digital media copyright protection and authentication is becoming more and more important, thus digital multimedia copyright and security have become one of hotspot questions. Digital image watermarking is a kind of new technology for copyright protection, and is also one of effective methods to protect digital multimedia. In fact this technique utilizes image process methods to hide some information. The key of digital watermark to copyright protection is the imperceptibility and robustness for embedded information. This article first cryptographic techniques, hidden information technology were reviewed, and then introduced a number of specific watermark of related concepts, applications, development of the basic characteristics and the typical algorithm, and on the wavelet transform the concept of wavelet transform and the principles and methods; Finally on the wavelet transform the digital watermark in the field of application and a detailed description of a spread spectrum-based DWT domain watermarking algorithm. Images will be divided into four sub-block through the one discrete wavelet transform，When the embedded watermark, using the pseudo-random sequence spread spectrum to achieve, and then embedded into two sub-plans in IF, finally, inversing discrete wavelet transform, being with watermark images. The simulation results show that the quality of the visual of the watermarked image is better. When the absence of the attack, it can be extracted watermark 100 per cent, and it is robust Key Words:Digital watermarking, Information hiding, Discrete Wavelet transform, Spreading

数字内容安全原理与应用复习资料

第一大题：名词解释（1-9为重点） 1.隐秘信道：指允许进程以危害系统安全策略的方式传输信息的通信信道。利用计算机系统中的未使用和保留的空间，利用计算机系统中的隐通道，利用密码协议中的阈下信道。 2.隐写术：把秘密消息隐藏于其他信息当中，其中消息的存在形式较为隐秘。隐写术的目的是在不引起任何怀疑的情况下秘密传送消息，因此它的主要要求是不被检测到和大容量等。 3.数字水印：数字水印是指嵌在数字产品中的数字信号，可以是图像，文字，符号，数字等一切可以作为标识和标记的信息；其目的是进行版权保护、所有权证明、指纹（追踪发布多份拷贝）和完整性保护等。 4.数字指纹：每个水印都是一系列编码中唯一的一个编码，即水印中的信息可以唯一地确定每一个数字产品的拷贝，因此，称它们为指纹或标签。 5.脆弱水印：脆弱水印是一种在数字图像作品发生任何形式的改变时都无法检测出来的水印。 6.可见水印：电视屏幕左上角的电视台的台标是肉眼可以看见的水印，即可见水印。 7.嵌入域：指数字水印嵌入时载体的组织形式，一般有空间域和变换域。 8.盲隐藏：若在提取隐藏信息时不需要利用原始载体，则称为盲隐藏。 9.索引图像：是一种把像素值直接作为RGB 调色板下标的图像。索引图像可把像素值“直接 映射”为调色板数值。 10.数字内容：以数字形式存在的文本、图像、声音等信息，它可以存储在如光盘、硬盘等数字载体上，并通过网络等手段传播。 11.对称密钥加密：又叫专用密钥加密，即发送和接收数据的双方必须使用相同的密钥对明文进行加密和解密运算。 12.公钥加密：又叫非对称密钥加密，用两个密钥：一个公共密钥和一个专用密钥。用户要保障专用密钥的安全；公共密钥则可以发布出去。用公钥加密的信息只能用专用密钥解密。 13.空域信息隐藏技术：指在图像、视频、音频等载体的空间域上进行信息隐藏。通过直接改变宿主媒体的某些像素值（采样值）来嵌入数据。 14.变换域信息隐藏技术：信息隐藏过程是在变换域中进行的。借助信号进行正交变换后能量分布的特点，在变换域中进行信息隐藏，可以较好的解决不可感知性和稳健型的矛盾。 15.可逆数字水印：数字水印提取后，原宿主信息能无损恢复的数字水印方案被称为可逆数字水印。 16.LSB：即最不重要比特位。基于LSB的数字水印算法就是将水印信息嵌入到图像每个像素的最后一位，对图像效果影响很小。 17.鲁棒性：指数字图像经过一些处理、数字图像数据发生一定程度的变化后，版权所有者仍然可以证明水印的存在。 第二大题简答题（1-3题为重点） 1.数字图像有哪几种置乱算法，每一种算法有哪些特点？ 答：①Arnold变换：可以看作是裁剪和拼接的过程。通过这一过程将离散化的数字图像矩阵中的点重新排列。由于离散数字图像是有限点集，这种反复变换的结果，在开始阶段s中像素点的位置变化会出现相当程度的混乱，但由于动力系统固有的特性，在迭代进行到一定步数时会恢复到原来的位置，所以保密性不高。 ②基于色彩空间的置乱加密技术是通过置乱原始图像象素的灰度值或色彩值，起到扰乱原图信息的目的。比如基于灰度变换的置乱加密方法，其思想来源于数字图像处理中的灰度直方图变换。 ③采用密码学加密算法对图像灰度进行变换，研究空间更广泛，算法运行时间较短。人们意识到置乱加密技术不仅可以考虑将图像的像素位置置乱，像素灰度值也可以进行置乱处理，因此提出了准逆序置乱和准抖动置乱，这是针对数字图像灰度空间中两种变换的置乱加密。在图像信息隐蔽存储与传输中具有重大的应用价值。

基于小波信号的噪声消除matlab实验报告

南京师范大学物理科学与技术学院 医用电子学论文 论文名称：基于小波变换的心电信号噪声消除 院系：物科院 专业：电路与系统 姓名：聂梦雅 学号： 121002043 指导教师：徐寅林

摘要 以小波变换的多分辨率分析为基础, 通过对体表心电信号(ECG) 及其噪声的分析, 对ECG信号中存在的基线漂移、工频干扰及肌电干扰等几种噪声, 设计了不同的小波消噪算法; 并利用MIT/BIH 国际标准数据库中的ECG 信号和程序模拟所产生的ECG 信号, 分别对算法进行了仿真与实验验证。结果表明, 算法能有效地滤除ECG 信号检测中串入的几类主要噪声, 失真度很小, 可满足临床分析与诊断对ECG 波形的要求。 关键词: ECG 信号, 小波变换, 基线漂移, 工频干扰, 肌电干扰

Abstract We apply the multi-resolution analysis (MRA ) of wavelet transform ( WT ) , which was proposed by Mallat [ 5 ] , to suppress the three main types of noises existing in electrocardiogram ( ECG ) signals : baseline wander, power line interference and electro my ographical interference. We apply Mallat algorithm [ 4 ] to suppress the baseline wander in ECG signals. We apply the sof t-thresholding algorithm, proposed by donohoetal on the basis of MRA of WT , to suppress power line interference in ECG signals. We apply Mallat algorithm and then the algorithm proposed by Donohoetal to suppress the electro my ographical interference in ECG signals ,who sefrequency range varies f rom 5Hz to 2kHz. We performed simulations ,using both ECG signals from MIT/BIH database, and ECG signals generated via computer simulation .The results show that the algorithm can suppress the main no isesexisting in ECG signals efficiently with very little distortion, and can satisfy the requirement s of clinical analysis and diagnosis on ECG waveforms. Key words: ECG (electro cardio gram ) signal, wavelet transform , baseline wander, power line interference , electro my ographical interference

数字水印基本原理

介绍了数字水印技术的基本原理 随着信息技术和计算机网络的飞速发展，人们不但可以通过互联网和CD-ROM方便快捷地获得多媒体信息，还可以得到与原始数据完全相同的复制品，由此引发的盗版问题和版权纷争已成为日益严重的社会问题。因此，数字多媒体产品的水印处理技术已经成为近年来研究的热点领域之一。 虽然数字水印技术近几年得到长足发展，但方向主要集中于静止图像。由于包括时间域掩蔽效应等特性在内的更为精确的人眼视觉模型尚未完全建立，视频水印技术的发展滞后于静止图像水印技术。另一方面，由于针对视频水印的特殊攻击形式的出现，为视频水印提出了一些区别于静止图像水印的独特要求。 本文分析了MPEG—4视频结构的特点，提出了一种基于扩展频谱的视频数字水印改进方案，并给出了应用实例。 1视频数字水印技术简介 1.1数字水印技术介绍 数字水印技术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，但不影响原内容的价值和使用，并且不能被人的感知系统觉察或

注意到。与传统的加密技术不同，数字水印技术并不能阻止盗版活动的发生，但可以判别对象是否受到保护，监视被保护数据的传播，鉴别真伪，解决版权纠纷并为法庭提供认证证据。为了给攻击者增加去除水印的难度，目前大多数水印制作方案都采用密码学中的加密体系来加强，在水印嵌入、提取时采用一种密钥，甚至几种密钥联合使用。水印嵌入和提取的一般方法如图1所示。 1.2视频数字水印设计应考虑的几个方面 水印容量：嵌入的水印信息必须足以标识多媒体内容的购买者或所有者。 不可察觉性：嵌入在视频数据中的数字水印应该不可见或不可察 觉。 鲁棒性？押在不明显降低视频质量的条件下，水印很难除去。 盲检测：水印检测时不需要原始视频，因为保存所有的原始视频几乎是不可能的。 篡改提示：当多媒体内容发生改变时，通过水印提取算法，能够敏感地检测到原始数据是否被篡改。 1.3视频数字水印方案选择 通过分析现有的数字视频编解码系统，可以将目前MPEG-4视频水印的

基于小波变换的数字水印算法研究

目录 摘要 (Ⅲ) Abstract (Ⅴ) 第1章绪论 (1) 1.1引言 (1) 1.2本文研究的目的及意义 (2) 1.3数字水印技术的国内外研究现状 (2) 第2章数字水印理论基础 (5) 2.1 数字水印的基本概念 (5) 2.2 数字水印的基本特征 (5) 2.3 数字水印的基本原理 (5) 2.4 数字水印的分类 (8) 2.5 数字水印典型算法（针对图像领域） (10) 2.6 数字水印的鲁棒性问题和攻击行为 (12) 2.7 数字水印应用领域 (13) 第3章小波分析理论基础 (17) 3.1小波分析的发展历程 (17) 3.2小波函数与小波变换 (18) 3.3离散小波变换 (20) 3.4 多分辨率分析 (22) 3.5实验环境：可实现数字水印技术的高效实用工具——Matlab (24) 第4章基于小波变换的数字水印算法 (25) 4.1算法描述 (25) 4.2实验结果及分析 (28) 4.3 本章小结 (36) 参考文献 (37) 致谢 (39) 附录 (41)

基于小波变换的数字水印算法研究 摘要 数字水印技术是目前信息安全技术领域的一个新方向，是一个在开放的网络环境下，保护版权和认证来源及完整性的新型技术。 本文针对基于小波变换的数字水印技术，提出了一种基于小波域的二值图像水印算法。该算法选择了检测结果直观、有特殊意义的二值图像作为原始水印，并在嵌入之前进行图像置乱预处理，以提高安全性和隐蔽性，兼顾了水印的不可见性和鲁棒性，利用多分辨率分析思想进行水印的嵌入与提取。通过大量的仿真实验，证明本文算法在保证水印不可见性的同时，对常见的图像处理如JPEG压缩、噪声、滤波、剪切等，均有较好的鲁棒性。 关键词：数字水印，小波变换，鲁棒性，不可见性，JPEG压缩

小波变换

《医学图像处理》实验报告 实验十：小波变换 日期： 2014年05月06日 摘要 本次实验的实验目的及主要内容是: 一维小波变换和反变换 二维小波变换和反变换 二维小波细节置零、去噪

一、技术讨论 1.1实验原理 小波变换的原理:是指一组衰减震动的波形，其振幅正负相间变化为零，是具有一定的带宽和中心频率波组。小波变换是用伸缩和平移小波形成的小波基来分解（变换）或重构（反变换）时变信号的过程。不同的小波具有不同带宽和中心频率，同一小波集中的带宽与中心频率的比是不变的，小波变换是一系列的带通滤波响应。它的数学过程与傅立叶分析是相似的，只是在傅立叶分析中的基函数是单频的调和函数，而小波分析中的基函数是小波，是一可变带宽内调和函数的组合。 小波去噪的原理：利用小波变换把含噪信号分解到多尺度中，小波变换多采用二进型，然后在每一尺度下把属于噪声的小波系数去除，保留并增强属于信号的小波系数，最后重构出小波消噪后的信号。其中关键是用什么准则来去除属于噪声的小波系数，增强属于信号的部分。 1.2实验方法 1）dwt函数（实现1-D离散小波变换） [cA,cD]=dwt(X,’wname’)使用指定的小波基函数‘wname’对信号X进行分解，cA和cD分别是近似分量和细节分量； [cA,cD]=dwt(X,Lo_D,Hi_D)用指定的滤波器组Lo_D,Hi_D对信号进行分解 2）idwt函数（实现1-D离散小波反变换） X=idwt(cA,cD,’wname’) X=idwt(cA,cD,Lo_R,Hi_R) X=idwt(cA,cD,’wname’,L) X=idwt(cA,cD,Lo_R,Hi_R,L) 由近似分量cA和细节分量cD经过小波反变换，选择某小波函数或滤波器组，L为信号X中心附近的几个点 3）dwt2函数（实现2-D离散小波变换） [cA,cH,cV,cD]=dwt2(X,’wname’) [cA,cH,cV,cD]=dwt2(X,’wname’) cA近似分量，cH水平细节分量，cV垂直细节分量，cD对角细节分量 4）idwt2函数（实现2-D离散反小波变换） X=idwt2(cA,cH,cV,cD,’wname’) X=idwt2(cA,cH,cV,cD,Lo_R,Hi_R) X=idwt2(cA,cH,cV,cD,’wname’,S) X=idwt2(cA,cH,cV,cD,Lo_R,Hi_R,S)

MATLAB图像处理DWT(离散小波变化)

《基础强化训练》报告 题目：MATLAB图像处理专业班级： 学生姓名： 指导教师： 2010 年07 月13 日

基础强化训练任务书 学生姓名：专业班级： 指导教师：工作单位： 题目: MATLAB图像处理DWT（离散小波变化） 基础强化训练目的 ①较全面了解常用的数据分析与处理原理及方法； ②能够运用相关软件进行模拟分析； ③掌握基本的文献检索和文献阅读的方法； ④提高正确地撰写论文的基本能力。 训练内容和要求 ①采集一幅像素大于64*64黑白图像； ②常规的数学统计数据处理：计算图象各象素点灰度值得均值、标准差、方差， 并绘出灰度直方图； ③数据分析常用算法：FFT（傅立叶变换），DCT（离散余弦变化），DWT（离散小 波变化） 初始条件 ①MATLAB软件 ②数字信号处理与图像处理基础知识 时间安排： 第19周，安排任务 第20周，仿真设计（鉴主13楼计算机实验室） 第21周，完成（答辩，提交报告，演示） 指导教师签名： 20010年 7月14 日 系主任（或责任教师）签名：2010年 7月 14日

目录 摘要 (1) Abstract (2) 1 数据采集 (3) 1.1图像的选取 (3) 1.2 MATLAB读取方法 (3) 1.2.1 编辑M文件 (3) 1.2.2 图像的读取与灰度图的转换 (4) 1.2.3 灰度值的获取 (5) 2 数据统计处理 (6) 2.1 均值计算 (6) 2.1.1 原理及计算公式 (6) 2.2 各点像素灰度值的标准差计算 (7) 2.3 各像素点灰度值的方差 (8) 2.4 灰度直方图 (9) 3．离散小波变换 (10) 3.1 离散小波变换原理 (10) 3.2变换及反变换程序和结果 (10) 3.2.1离散小波变换 (10) 3.2.2离散小波反变换 (12) 5 总结（心得体会） (14) 6参考文献 (15)

基于小波变换的数字水印技术

基于小波变换的数字水印技术 摘要：随着多媒体技术与互连网技术的迅速发展，基于数字水印技术的电子多媒体作品版权保护问题已成为 信息科学领域的研究热点，因此数字水印技术作为一种有效的多媒体版权保护技术受到越来越多的关注。文章着重介绍数字水印技术的发展背景、特点和小波变换理论。 关键词：数字水印小波变换数字图像水印算法 数字水印技术是20世纪90年代出现的一门崭新的技术，通过在数字产品中嵌入可感知或不可感知的信息证明数字 产品的所有权或检验数字内容的原始性。数字水印是用于解决知识产权保护问题、最具有潜力的多学科交叉技术，自1993年提出以来发展十分迅速，已经受到国际学术界和企业界的高度关注。 一、数字水印的概念 所谓数字水印技术，就是将一种特殊标志信息（伪随机序列或可识别图案文字）嵌入数字媒体，用以辨识数据的版权、合法使用者，从而认证或控制数据的使用。而利用数字水印进行多媒体信息的认证则是利用人类知觉系统的冗余，在不影响数字媒体的感官（视或听）质量的前提下，将与媒体内容相关或不相关的标志信息作为水印直接嵌入媒体内

容中。这一过程并不影响原始多媒体数据的可用性，在检查盗版行为时，可以从含水印的多媒体数据中提取出相关信息，用以证明数字产品的版权，指证盗版行为。除此之外，数字水印还在真伪鉴别、隐蔽通信、标志隐含、电子身份认证等方面具有重要的应用价值。 二、数字水印的种类 目前数字水印技术大体上可分为空域和变换域水印两 大类。空域数字水印是通过改变空域像素灰度值来嵌入水印信息，如LSB（least Significant bits）嵌入。变换域数字水印 则是将载体图像变换到变换域，通过改变变换域系数来嵌入水印，如DCT（discrete cosine transform）域嵌入。当嵌入的水印信息比较多时，一般变换域水印要优于空域水印算法。小波分析理论和方法是从Fourier分析演变而来的。小波变换以牺牲部分频域定位性能来取得时?D频局部性的折中，其不仅能提供较精确的时域定位，而且能提供较精确的频域定位。我们所面对的真实物理信号，更多地表现出非平稳的特性，而小波变换恰恰是处理非平稳信号的有力工具。 三、小波变换的定义 小波变换指的是将某个基本的小波或者是母小波的函 数进行位移到b点后，在不同的尺度a的情况下，和需要分析的信号作内积。其中基本的小波函数是满足基本条件的平方可积函数。因此，函数经过平移和伸缩之后可以得到函数

数字水印算法介绍

数字水印算法列举 湖南科技大学计算机科学与工程学院 ①基于LSB 的数字水印方案（空间域、不可逆、不可见和盲检测） 嵌入步骤： （1）先把水印信息转化为二进制比特流I。 （2）根据I的长度生成密钥K，并且严格保存。密钥K是对图像载体像素位置的一个映射。 （3）把I中的每一位依次根据密钥K，置换掉原始载体图像中相应位置的像素最后一位。提取步骤： （1）根据严格保存的密钥K遍历嵌入了水印的图像中的相应像素，提取出最后一位。 （2）将提取出来的每一位重新组合成水印信息。 ②基于差分扩展的数字水印方案（变换域、可逆、不可见和盲检测） 嵌入步骤： （1）将图像M分成像素点对（x，y），将水印信息转化为二进制比特流,比特流的每一位用m 表示。 （2）根据水印信息比特流的长度随机生成信息的嵌入位置k作为密钥信息严格保存。（3）对图像M计算均值l和差值h：?????-=+=y x h y x floor l 2(（floor表示向下取整） （4）将水印比特信息m以差值扩展的方法嵌入到差值h中：m h h +?='2（5）将得到的h '代入（3）中，得到新的图像像素对，形成嵌入秘密信息后的图像C。提取步骤： （1）将图像C分成像素点对（x，y），读入密钥信息K。 （2）将图像C依旧按照嵌入步骤中的（3）式计算均值l和差值h。 （3）根据密钥k找到相应位置，提取差值h的最后一位比特信息m，再将差值h进行变换得到1>>='h h 。 （4）将提取到的比特信息m进行组合可以恢复水印信息，将得到的h '代入嵌入步骤的（3）中计算新的图像像素对可以恢复原始图像载体M。 ③基于直方图修改的数字水印算法（空间域、可逆、不可见和盲检测） 嵌入步骤：（1）找到直方图的零点z和峰值点p，将z v p <<的像素值v自加1。 （2）漂移后的直方图v=p处即为嵌入水印的位置，将水印信息转化为二进制流并记为k，按顺序嵌入，即k v v +='；（3）得到的由像素值v '组成的图像就是嵌入秘密信息后的图像。同时p、z以密钥的形式保存。 提取步骤： （1）读取密钥，得到p、z的值。 （2）遍历图像的每个像素，当像素v=p时，提取信息0并保持数据不变；当v=p+1时，提取信息1并将数据减1。 （3）当vz时，数据保持不变；当p-1

哈工大小波实验报告

小波理论实验报告 院（系） 专业 学生 学号 日期 2015年12月

实验报告一 一、 实验目的 1. 运用傅立叶变换知识对常用的基本函数做基本变换。 2. 加深对因果滤波器的理解，并会判断因果滤波器的类型。 3. 运用卷积公式对基本信号做滤波处理并分析，以加深理解。 4. 熟悉Matlab 中相关函数的用法。 二、 实验原理 1.运用傅立叶正、反变换的基本公式： ( )?()() ()(),1 1?()(),22i x i t i t i t i t f f x e dx f t e dt f t e f t f e d f t e ωωωωωωωωπ π ∞∞---∞ -∞ ∞ --∞ ==== =?? ? 及其性质，对所要处理信号做相应的傅里叶变换和逆变换。 2.运用卷积的定义式： 1212()()()()+∞ -∞ *=-? f t f t f f t d τττ 对所求信号做滤波处理。 三、 实验步骤与内容 1.实验题目： Butterworth 滤波器，其冲击响应函数为 ,0 ()0, 0若若α-?≥=?

信息隐藏复习重点

1、信息隐藏的原理、定义、具备的特性、应用？ 原理：是利用载体中存在的冗余信息来隐藏秘密对象，以实现保密通信或者实现数字签名和认证。定义：信息隐藏是一门交叉学科，涉及数学、密码学、信息论、计算机视觉以及其他计算机应用技术。掩盖秘密信息存在的事实。特性：1不可感知性，有时称为隐蔽性2不可检测性3容量4鲁棒性5安全性6复杂性。应用：秘密通信、版权保护、盗版追踪、信息标注、复制控制与访问控制、信息监控、票据防伪、军事和其他一些情报机构，需要秘密的通信手段、恐怖分子也在研究使用信息隐藏技术、电子商务。 2、数字水印的定义、特点、主要应用？ 定义：就是不可察觉地将秘密嵌入载体信号来传送秘密数据。特点：无失真复制、传播，易修改，易发表。主要应用：版权保护、版权保护、拷贝保护 3、隐写分析定义、目标、隐写分析需要知道信息隐藏在哪些地方？ 定义：隐写分析是发现和追踪和破坏隐蔽信息的艺术。目标：就在于识别可疑的信息流，检测在这些信息流中是否含有隐藏的信息编码，如果有就提取这些隐藏的秘密信息。地方：Internet的Web上：文本、非文本元素、链接、注释、结构、框架；图片或音频中。 4、隐写术的基本原理、分支、分类？ 基本原理：1首先，对欲嵌入的秘密信息进行预处理，预处理包括加密、编码然后生成伪随机数，2然后将预处理后的秘密信息根据相应的嵌入算法嵌入到载体中，载体可以包括文本、图像、语音和视频等多种格式的多媒体，3然后在通信中可以使用隐蔽信道进行通信，4最后在提取中根据相应的提取算法和密钥提取秘密消息，这样，就可以达到三层安全。 对相应的嵌入算法和提取算法都要分析不可感知性、容量和鲁棒性三者之间的关系，理论上使三者之间平衡并性能达到最佳。分类：可以按隐写系统结构分类：分为纯隐写术、密钥隐写术和公钥隐写术；按隐写空间分类：可以分为空域隐写、变换域隐写；按隐写载体分类：可以分为文本隐写、图像隐写、语音隐写、视频隐写和二进制隐写。 5、信息隐藏的预处理必要性 信息隐藏的主要目标就是将隐藏在伪装载体中的秘密信息进行传输，并且不知情的第三方不能觉察隐藏信息的存在。 我们所使用的载体都是以图像为载体。在信息隐藏技术的应用过程中，如果只是利用各种信息隐藏算法对秘密信息进行隐藏保密，那么攻击者只要直接利用现有的各种信息提取算法对被截获信息进行穷举运算，就很有可能提取出秘密信息。但如果我们在信息隐藏之前，先对秘密信息按照一定的运算规则进行处理，使其失去本身原有的面目，然后再将其隐藏到载体信息里面，这样所要传输的秘密信息就更安全了。即使攻击者将秘密信息从载体中提取了出来，也无法分辨出经过预处理后的秘密信息到底隐藏着什么内容，于是就认为提取/检测算法错误或该载体中不含有任何其他信息。 所以，我们对秘密信息进行预处理是很有必要的。 6、可逆数字水印的定义、应用、基本思路？ 定义：能将载体数据恢复到原始状态或非常接近原始状态的水印技术，称之为可逆数字水印技术。可逆数字水印技术也可称之为可恢复、无损、无失真或者可逆数字水印/信息隐藏技术等等。可逆数字水印在提取出隐体数据后，利用隐体数据来无损恢复载体数据，在隐体数据和载体数据之间建立了巧妙的关系。应用：

一种基于DWT水印源代码

function dwtg1 clear all; clc; %保存开始时间 start_time=cputime; figure(1); %读出原始图像 subplot(1,3,1); input=imread('2010101405231310.bmp'); imshow(input); title('原始图像'); %读出水印 subplot(1,3,2); water=imread('华侨大学256bmp.bmp'); imshow(water,[]); title('水印'); %三色分离 input=double(input); water=double(water); inputr=input(:,:,1); waterr=water(:,:,1); inputg=input(:,:,2); waterg=water(:,:,2); inputb=double(input(:,:,3)); waterb=double(water(:,:,3)); %系数r大.增加鲁棒性,r小增加透明性 r=0.06; %水印R的分解 [Cwr,Swr]=WAVEDEC2(waterr,1,'haar'); %图像R的分解 [Cr,Sr]=WAVEDEC2(inputr,2,'haar'); %水印的嵌入 Cr(1:size(Cwr,2)/16)=... Cr(1:size(Cwr,2)/16)+r*Cwr(1:size(Cwr,2)/16); k=0; while k<=size(Cr,2)/size(Cwr,2)-1 Cr(1+size(Cr,2)/4+k*size(Cwr,2)/4:size(Cr,2)/4+... (k+1)*size(Cwr,2)/4)=Cr(1+size(Cr,2)/4+... k*size(Cwr,2)/4:size(Cr,2)/4+(k+1)*size(Cwr,2)/4+... r*Cwr(1+size(Cwr,2)/4:size(Cwr,2)/2)); Cr(1+size(Cr,2)/2+k*size(Cwr,2)/4:size(Cr,2)/2+... (k+1)*size(Cwr,2)/4)=Cr(1+size(Cr,2)/2+... k*size(Cwr,2)/4:size(Cr,2)/2+(k+1)*size(Cwr,2)/4+... r*Cwr(1+size(Cwr,2)/2:3*size(Cwr,2)/4));

基于小波变换的数字水印嵌入式算法研究

目录 摘要 (Ⅰ) Abstract (Ⅱ) 第一章绪论 (1) 1.1数字水印的背景和研究意义 (1) 1.2数字水印的研究方向和现状 (2) 1.3本文的主要工作 (3) 第二章数字水印技术研究 (4) 2.1数字水印的研究背景 (4) 2.2数字水印的分类 (4) 2.3 数字水印的特性 (5) 2.4数字水印的检测与技术 (7) 2.5数字水印典型算法 (7) 2.5.1时空域水印算法 (7) 2.5.2变换域水印算法 (8) 2.5.3压缩域水印算法 (8) 2.6数字水印的攻击技术 (9) 第三章DWT数字水印算法与变换 (10) 3.1离散小波变换原理 (10) 3.2二维离散小波快速算法 (11) 3.3离散图像的二维正交小波分析 (11) 3.4水印的嵌入和提取 (14) 3.5仿真实验 (14) 3.5.1嵌入和提取水印 (14) 3.5.2压缩攻击（JEPG） (15) 3.5.3噪声攻击（高斯） (16) 3.6实验结果分析 (16) 第四章总结与展望 (17) 4.1本文总结 (17) 4.2展望 (17) 参考文献(References) (18) 致谢 ................................................................................................................ 错误！未定义书签。附录 (19)

第一章绪论 1.1数字水印的背景和研究意义 随着数字通信技术和计算机网络技术的飞速发展，信息的传播和获取变的非常便捷。但随之出现的问题也变的十分严重，如作品侵权更加容易，篡改也变的更加方便。如何在网络环境中实施有效的版权保护和信息安全手段，已成为国际学术界，企业界以及政府有关部门的广泛关注。数字水印通过在多媒体内容中嵌入某些标志性信息-水印来证明版权归属或跟踪侵权行为，被视为数字保护的最后一道屏障，具有重要的研究意义。 当前的信息安全技术大多是以密码学(Cryptography)理论为基础，无论是传统的密钥系统还是公钥系统，其保护方式都是通过控制文件的读取来实现，即对机密信息(明文)进行特殊的编码，形成不可识别的密码形式(密文)，使非法用户不能解读。加密的根本目的是要保护信息内容的安全，防止非法访问敏感信息，但这种方法具有一定的局限性，因为仅靠密码技术完成多媒体数据的加密、认证和保护是远远不够的。随着计算机处理能力的快速提高，通过不断增加密钥长度来提高系统密级的方法变得越来越不可靠。加密只能保证数据在加密状态下是安全的，数据一旦解密，就完全失去了保护。加密一方面妨碍了多媒体信息的传播，另一方面加密后的信息容易引起攻击者的好奇和注意，并且有被破解的可能。因此，要保护和控制网络上信息的安全，不能单纯依赖于密码的安全机制，而是需要研究新的方法来克服密码技术的不足，即加密内容被解密后无法控制的问题。 信息隐藏(Information Hiding)的基本思想源于古希腊的蜡版藏书，从中国古代的藏头诗、中世纪欧洲的栅格系统，到德国间谍的密写术等，其应用层出不穷。现代数字化技术的发展为古老的信息隐藏注入了新的活力，提供了更加广阔的发展领域，也带来了新的机会。与密码技术不同的是，信息隐藏从信息安全的角度出发，将重要的信息隐藏于其他信息中以掩饰其存在。通过公开信息的传输来递送机密信息，目的是使隐藏的信息不泄露，也就是将信息由加密时的“不可读”变为“不可见”。其道理如同生物学上的保护色，巧妙地将自己隐藏在环境中，免于被天敌发现而遭受攻击，这一点是传统加密系统所欠缺的，也是信息隐藏的基本思想。对加密通信而言，可能的监测者或非法拦截者可以截取密文并进行破译，或将密文破坏后再发送，从而影响机密信息的安全。但对信息隐藏而言，可能的攻击者很难从公开信息中判断是否存在机密信息，更难截获机密信息，从而能保证秘密信息的安全。信息隐藏的应用领域主要有隐蔽信道、隐写术、匿名标记和版权标记技术。 (1)隐蔽信道(Covert Channel)：隐蔽信道是一种通信信道，它存在于计算机系统中，其特点是信息的传送方式违背了系统的安全原则，从而成为一个隐蔽的信息传输通道。 (2)隐写术(Steganography)：隐写术来自于希腊词根，字面的意思是“密写”，它通常被解释为把信息隐藏于其他信息当中。 (3)匿名技术(Anonymity)：匿名技术是指不暴露身份和个人特征的一种技术，该技术主要应用于网络环境下保护通信双方的身份。 (4)版权标记(Copyright Marking)：版权标记是向数字作品中嵌入可以鉴别的版权标记信息，该技术是进行数字作品版权保护的一种有效技术。根据标记内容和所采用技术的不同，可以将版权标记技术分为数字水印技术和数字指纹技术。与钞票水印相类似，