M=256; %原图像长度 N=32; %水印图像长度 K=8; I=zeros(M,M); II=zeros(K,K); B=zeros(M,M); Idct=zeros(K,K); D=zeros(M,M); %读取原图像 I=imread('33.png'); subplot(2,2,1); %显示原图像 imshow(I); title('原图像'); %产生水印序列 randn('seed',10); mark=randn(1024,1); subplot(2,2,2); plot(mark); title('水印序列'); %嵌入水印 T=1; for m=1:N for n=1:N x=(m-1)*K+1; y=(n-1)*K+1; II=I(x:x+K-1,y:y+K-1);%将原图分成8*8的子块 Idct=dct2(II);%对子块进行DCT变换 if x==1&y==1 alfa=0.002; else alfa=0; end B=Idct*(1+alfa*mark(T));%嵌入水印 Bidct=idct2(B);%进行DCT反变换 I(x:x+K-1,y:y+K-1)=Bidct; T=T+1; end end subplot(2,2,3); imshow(I);%显示嵌入水印后的图像
title('tu');imwrite(I,'嵌入后的图像.bmp'); %进行相关性比较 figure; for i=1:50 if i==10; mark2=mark1'; else mark2=randn(1024,1); end %计算相关值 c=(mark2'*mark)/sqrt(mark2'*mark2); stem(i,c); hold on; end
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v
z时,数据保持不变;当p-1 音频数字水印 目录 1课题背景与现状 (2) 2研究的目的和意义 (4) 3方案设计和实施计划 (8) 4研究的主要内容 (10) 5创新点和结论 (10) 6成果的应用前景 (11) 7附录:个人工作总结 ................................................................................................ 错误!未定义书签。 1课题背景与现状 数字时代的到来,多媒体数字世界丰富多彩,数字产品几乎影响到每一个人的日常生活。信息媒体的数字化为信息的存取提供了极大的便利,同时也显著地提高了信息表达的效率和准确度。计算机网络通信技术特别是互联网的蓬勃发展,使得数据的交换和传输变成了一个相对简单且快捷的过程。人们借助于计算机、数字扫描仪、打印机等电子设备可以方便、迅速地将数字信息传达到世界各地,在国际互联网上发布自己的作品,传递重要的信息,进行各种学术交流和电子商务活动等等。如何保护这些与我们息息相关的数字产品,如版权保护、信息安全、数据认证以及访问控制等等,已受到日益重视并变得迫切需要了,因此数字水印在今天的计算机和互联网时代大有可为。 数字水印技术是近十年才发展起来的,它是信息隐藏学的一个分支。随着国内信息化程度的提高和电子商务逐渐走向实用,数字水印技术将会拥有更加广阔的应用前景。鉴于信息隐藏与数字水印技术的应用前景,众多知名研究机构如麻省理工学院的多媒体实验室、剑桥大学的多媒体实验室、IBM数字实验室、日立、NEC、SONY,PHILIPS、微软等都加入到信息隐藏和数字水印技术的研究和应用并取得了一定的成果。1996年5月,第一届国际信息隐藏学术研讨会(CIHW)在英国剑桥牛顿研究所召开,至今该研讨会已举办了四届。另外,在IEEE 数字水印作为一门新的学科, 自 1993 年 Tirkel 等人正式提出到现在十几年里, 国内外对数字水印的研究都引起了极大的关注, 从最初的版权保护, 已扩展到多媒体技术, 广播监听, in-ternet 等多个领域。数字水印是永久镶嵌在其他数据( 主要指宿主数据) 中具有可鉴别性的数字信号或数字模式, 其存在不能影响宿主数据的正常使用。为了使数字水印技术达到一定的设计要求, 当前水印数据一般应具备不可感知性(imperceptible) 、鲁棒性(Robust) 、可证明性、自恢复性和安全保密性等特点。在数字水印技术中, 水印的数据量和鲁棒性构成了一对基本矛盾。理想的水印算法应该既能隐藏大量数据, 又可以抗各种信道噪声和信号变形。然而在实际中, 这两个指标往往不能同时实现, 实际应用往往只偏重其中的一个方面。如果是为了隐蔽通信, 数据量显然是最重要的, 由于通信方式极为隐蔽, 遭遇敌方篡改攻击的可能性很小, 因而对鲁棒性要求较为不高。但对保证数据安全来说, 情况恰恰相反, 各种保密的数据随时面临着被盗取和篡改的危险, 对鲁棒性的要求很高, 而对隐藏数据量的要求则居于次要地位。典型的数字水印系统至少包含两个组成部分- - 水印嵌入单元和水印检测与提取单元。将水印信息进行预处理后加入到载体中, 称为嵌入。从水印化数据中提取出水印信息或者检测水印信息的存在性称为水印的提取和检测。数字水印算法主要 是指水印的嵌入算法, 而提取算法往往被看成是嵌入算法的逆变换。 当前典型的嵌入算法主要被分为空间域水印算法和变换域水印算法。DCT 变换域算法是数字水印算法的典型代表, 也是数字水印中较为常用的一种稳健的算法。其算法思想是选择二值化灰度图像作为水印信息, 根据水印图像的二值性来选择不同的嵌入系数, 并将载体图像 ( 原始图像) 进行 8×8 的分块, 再将灰度载体图像( 原始图像) 进行 DCT变换。然后, 将数字水印信息的灰度值直接植入到载体灰度图像的 DCT 变换域中, 实现水印的嵌入。而后, 将嵌入了水印信息灰度图像进行 IDCT( 逆离散的余弦变换) 变换, 得到含有了嵌入水印信息的图像, 嵌入过程完毕。水印的提取、检测过程为嵌入过程的逆过程, 其方法和嵌入方法有所雷同不再进行介绍。 下面以 MATLAB 为工具, 给出一个在频域嵌入和提取黑白二值水印图像的实现过程。(1) 水印图像的预处理: 将水印信息图像进行灰度处理, 然后再将转换后的图像进行二值转换。而这些都是为了提高水印信息的安全性对图像所做的处理。(2) 读取原始公开图像(大小为 256×256) 和黑白水印图像(大小为 32×32, 模式为灰度) 到二维数组 I 和 J。(3) 将原始公开图像I 分割为互不覆盖的图像块, 每块大小为 8×8, 共分为 32×32 块。然后对分割后的每个小块Block- dct(x,y) 进行 DCT 变换, 得到变换后的小块 Block-dct(x, y)。(4) 取黑白水印图像中的一个元素 J(p, q) , 通过嵌入算法嵌入到原始公开图像块的中频系数中。(5) 对嵌入水印信息后的图像块Block- dct (x, y) 进行逆DCT 变换, 得到图像块 Block(x′, y′)。 如何去除视频水印 |在互联网里下载到的视频往往带有发布者的水印,或者是广告,或者是推广,很烦人,也没法用到正式场合,今天给大家分享视频如何去除水印。 第一步、我们需要用到一款专业的视频LOGO去除软件——Remove Logo from V ideo,它可以轻松帮你去除视频上面的Logo! 软件百度搜索下载。 Remove Logo from Video之软件主界面Remove Logo from Video(Remove Logo Now)是一个独特的应用程序,可以很容易地从视频文件中删除烦人的水印和标识。该方案是完全自动的。因此,你不会需要手动分析视频或检测,程序会为你做这一切。Remove Logo from Video(Remove Logo Now)将能够方便,快捷地处理不同类型的视频。支持的格式是:AVI,WMV, MOV, MP4, DVD, MP2, M1V, SWF, M2V, FLV, SVCD更多。同时从它删除的广告图标;这个软件,你可以改变视频的比特率和帧速率,或将其转换为不同的格式。 一.软件安装 Remove Logo from Video在使用前须对其进行安装才可进行使用,软件须按照提示进行安装,软件安装过程如下图所示: Remove Logo from Video之接受安装协议 然后一直下一步完成安装。 二.软件使用 Remove Logo from Video在完成安装后双击桌面图标即可启动该软件,软件在启动后默认界面为英文,用户可点击设置选项,在语言选项中选择简体中文即可,如下图所示: Remove Logo from Video之语言设置 Remove Logo from Video在启动后即可点击软件左上角的添加文件按钮来添加视频文件,点击该按钮后软件即会自动跳出视频选择窗口,用户选择完毕后点击确定按钮即可完成视频添加,如下图所示: Remove Logo from Video之添加文件 Remove Logo from Video具有自动查找LOGO图标功能,用户可可以点击软件上侧的查找图标功能来自动进行查找,用户也可以使用选择功能来手动进行选择L OGO水印,如下图所示: 第28卷 第4期 吉首大学学报(自然科学版)Vol.28 No.4 2007年7月J ournal of J ishou University(Natural Science Edi ti on)Jul.2007 文章编号:1007-2985(2007)04-0074-04 同步音频水印算法的实现 张国武,曾巧明 (中南大学信息科学与工程学院,湖南长沙 410008) 摘 要:目前的音频水印算法缺乏有效的同步技术,笔者应用通信网同步方法,提出了一种快速重同步音频有意义音频水印算法.该算法利用时域水印技术嵌入同步信息,从而对抗音频在时间轴上可能受到的攻击,借助变换域基于小波变换增强音频的鲁棒性,水印为一幅二值图像.仿真实验表明该算法产生的水印在对抗加性Gaussian噪声、MP3压缩和裁剪等方面具有良好的稳健性,可用于数字音频产品的版权保护. 关键词:同步;小波变换;稳健性 中图分类号:TP301.6 文献标识码:A 数字水印技术是把数据(水印)嵌入到多媒体文件中去,以保护所有者对多媒体所拥有的版权.当所有者权益被侵犯时,可通过对水印的检测来得到证明.由于人的听觉系统(HAS)要比视觉系统(HVS)敏感,相对于静止图像和视频信号,在音频信号中嵌入数字水印更为困难[1].通常,音频数字水印应具有以下3个特性.(1)不可觉察性.加入水印后的语音信号比起原语音信号对人耳来讲应该是听起来无差别的;(2)鲁棒性.未被授权的个人或团体企图通过一些处理方法,去除或修改嵌入的水印信息时,会引起原语音信号音质的明显下降;而对于常见的信号处理操作,如传输、过滤、重采样、有损压缩等,嵌入的信息应损坏很小,并在一定正确概率的基础上可以被检测到;(3)可靠性.水印嵌入和检测方法对未被授权的第3方而言,应是保密且不能被轻易破解的,而那些合法的所有者或使用者,通过水印的检测过程,来证实自己的合法行为,以达到版权保护的目的.目前常用的音频水印技术[2],按水印嵌入方式来分可以分为2类:时域法和变换域法.时(空)域算法的算法简单、运行速度快,但抗干扰能力差.变换域法有离散傅里叶变换(DFT)算法、离散余弦变换(DCT)算法、离散小波变换(DWT)算法等,该类算法复杂度较高,但鲁棒性好.由于小波变换具有良好的时频局部特性,因此成为目前频域法水印的主流技术.目前,一些主要的算法,由于缺乏一种有效的同步机制,无法抵抗音频裁剪等攻击,水印的稳健性不强. 笔者研究了一种结合时域和变换域的音频水印算法,这种算法借鉴无线语音传输系统的同步技术,在时域上嵌入了同步信号,实现了语音信号受裁剪等攻击后的快速重同步.为了在满足不可感知性的前提下获得良好的抗噪声、MP3和裁剪等攻击的稳健性能,嵌入的水印信号将水印作为一幅二值图像来处理与隐藏,利用小波变换将水印嵌入到音频信息中.在水印提取时,使用了同步码检测技术,能够知道水印嵌入的起始点. 1 算法原理 由于语音信号是时间轴上的函数,剪裁等攻击会引起严重的同步错误.为了在检测时保持水印的同步,笔者提出了在隐藏有意义水印的同时,在语音信号中嵌入同步信息.一般来说,同步信息的数据量远小于水印数据量.所提出算法结合了变换域和时域水印技术.由于变换域上的水印能量能较均匀地扩散到时域上,对水印的不可感知性和稳健性比较有利,占隐藏数据量大部分的水印采用变换域方法嵌入于原始语音信号中.而为了实现快速重同步,同步信号的隐藏则采用时域水印技术. 考虑到语音信息量一般比较庞大,如果进行全局DWT变换,计算量太大.因此笔者设计的算法对原始语音信号f(t)进行分段处理.在每个分段点处嵌入同步码.水印数据则嵌入到每段语音信号.隐藏了水印的语音信号受到各种攻击(MP3、噪声、低通滤波、剪裁等)后,从中检测的水印将不可避免地发生错误.为了降低检测水印的差错率,从而提高水印的稳健性, 收稿日期:2007-05-21 作者简介:张国武(1978-),男,湖南常德人,中南大学信息科学与工程学院硕士生,主要从事ERP的研究与应用. 实验报告 实验名称:数字水印算法实现 数字水印算法的C++实现 [摘要]通过在原始数据中嵌入秘密信息--水印来证实数据的所有权。这种被嵌入的水印可以是一段文字、标识、序列号等,而且这种水印通常是不可见或不可察的,它与原始数据紧密结合并隐藏其中,并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能保存下来。 数字水印技术除了应具备信息隐藏技术的一般特点外,还有着其固有的特点和研究方法。在数字水印系统中,隐藏信息的丢失,即意味着版权信息的丢失,从而也就失去了版权保护的功能,也就是说,这一系统就是失败的。由此可见,数字水印技术必须具有较强的鲁棒性、安全性和透明性。本文是关于在24位宿主图像的文档说明。 [关键词]数字水印标识安全性宿主图像水印图像 1.算法实现思路 1.1数字水印的提出及研究现状 1994年在一次国际重要学术会议上由Tirkel等人发表了题目为“A digital watermark”的第一篇有关数字水印的文章,当时他们已经意识到了数字水印的重要性,提出了数字水印的概念及可能的应用,并针对灰度图像提出了两种向图像最低有效位中嵌入水印的算法。1996年在英国剑桥牛顿研究所召开了第一届国际信息隐藏学术研讨会,标志着信息隐藏学的诞生,而作为信息隐藏学主要分支之一的数字水印技术的研究也得到了迅速的发展。到1999年第三届国际信息隐藏学术研讨会,数字水印成为主旋律,全部33篇文章中有18篇是关于数字水印的研究。 我国近年来已有少数的研究所和大学开展了对水印技术的研究工作,如:中科院自动化研究所的模式识别国家重点实验室、天津大学图像信息中心等。数字水印的研究引起了各种学科的研究人员的兴趣,但受关注的程度不及国外,研究的人员不多,研究的领域不广,从理论和实际成果两方面来看,国内在数字水印方面的研究工作还处于刚起步阶段。我国已明确表示:所有的知识产权保护和安全认证问题不可能依靠国外的力量,必须由我们自主开 水印算法 近年来,数字水印技术研究取得了很大的进步,下面对一些典型的算法进行了分析,除特别指明外,这些算法主要针对图像数据(某些算法也适合视频和音频数据)。 空域算法 该类算法中典型的水印算法是将信息嵌入到随机选择的图像点中最不重要的像素位(LSB:least significant bits)上,这可保证嵌入的水印是不可见的。但是由于使用了图像不重要的像素位,算法的鲁棒性差,水印信息很容易为滤波、图像量化、几何变形的操作破坏。另外一个常用方法是利用像素的统计特征将信息嵌入像素的亮度值中。 Patchwork算法 方法是随机选择N对像素点(ai,bi) ,然后将每个ai点的亮度值加 1 ,每个bi点的亮度值减1,这样整个图像的平均亮度保持不变。适当地调整参数,Patchwork方法对JPEG压缩、FIR滤波以及图像裁剪有一定的抵抗力,但该方法嵌入的信息量有限。为了嵌入更多的水印信息,可以将图像分块,然后对每一个图像块进行嵌入操作。 变换域算法 该类算法中,大部分水印算法采用了扩展频谱通信(spread spectrum communication)技术。算法实现过程为:先计算图像的离散余弦变换(DCT),然后将水印叠加到DCT域中幅值最大的前k系数上(不包括直流分量),通常为图像的低频分量。若DCT系数的前k个最大分量表示为D=,i=1 ,… ,k,水印是服从高斯分布的随机实数序列W =,i=1 ,… ,k,那么水印的嵌入算法为di = di(1 + awi),其中常数a为尺度因子,控制水印添加的强度。然后用新的系数做反变换得到水印图像I。解码函数则分别计算原始图像I和水印图像I*的离散余弦变换,并提取嵌入的水印W*,再做相关检验以确定水印的存在与否。该方法即使当水印图像经过一些通用的几何变形和信号处理操作而产生比较明显的变形后仍然能够提取出一个可信赖的水印拷贝。一个简单改进是不将水印嵌入到DCT域的低频分量上,而是嵌入到中频分量上以调节水印的顽健性与不可见性之间的矛盾。另外,还可以将数字图像的空间域数据通过离散傅里叶变换(DFT) 在观看视频的时候难免会有一些比较喜欢的视频想下载下来以便日后观看,但是很多视频都带有水印。对于很多强迫症来说视频带水印是难以忍受的,且如果想把一些有意思的视频分享到朋友圈或一些平台时视频中带有水印也是很尴尬的事情。那遇到带有水印的视频怎么去水印呢? 1、首先打开迅捷视频转换器把软件的功能选择为“视频去水印”功能,软件默认的是‘视频转换’功能。第一步虽然简单,但是往往有些粗心大意的小伙伴会忘记,所以在此特别提醒要选择好“视频去水印”功能哦。 2、选择好“视频去水印”功能后把带有水印的视频添加到软件中。添加时可以点击软件左上角的“添加文件”/“添加文件夹”按钮或用拖拽的方式添加去水印视频。这多种方式都适合批量添加文件或文件夹,所以小伙伴可以根据自己的习惯选择添加的方式哦。 3、点击“输出格式”按钮设置需要输出的视频格式和视频分辨率。mp4的兼容性相对较高且占用内存相对较小所以通常把输出的视频格式设置为‘mp4’格式。视频分辨率可以设置为和原视频相同分辨率的‘同原文件’格式,也可以根据需求相应的降低分辨率。 4、如果软件的‘mp4同原文件’格式或软件预设参数满足不了使用需求的话可以点击“添加自定义设置”对视频(视频编码、比特率、分辨率、帧数)和音频(音频编码、比特率、取样频率、声道)的参数进行设置以满足使用需求。 5、设置好去水印视频的“输出路径”。设置输出路径时可以在输出路径的输入框中直接填写输出到电脑的路径,也可以点击“更改路径”按钮选择去水印后的视频存储到电脑的位置。 6、点击“编辑去水印”按钮针对去水印的时间区间和去水印的区域进行调整。首先设置好去水印的时间段(开始时间和结束时间)然后点击‘添加去水印区域’把出现的矩形框覆盖到有水印的地方。 音频水印的评价标准 水印算法的质量是音频水印最为重要的一个因素,而具体评判一个水印算法的质量的好坏,现在也没有统一的标准。因此,本文从水印的一些基本特征出发对于水印算法的质量的好坏进行度量,也就是从水印算法的不可感知性,以及水印算法的鲁棒性二个方面来考虑水印算法的质量的好坏(刘应,2014)。 1、水印算法的不可感知性 水印算法的不可感知性也即是在一个音频信号加入了水印之后,对于加入水印之后的音频信号的感知程度,加入水印之后的音频信号的感知程度越低,说明水印算法的不可感知性越好,加入水印之后的音频信号越接近于原信号,水印算法就越好。而具体的水印算法的不可感知性得评判标准一般又分为二种,也就是主观不可感知性的评判标准以及客观不可感知性的评判标准。 主观不可感知性的评判标准: 顾名思义,也就是选取听众将没有加入水印的音频信号,与加入了水印的音频信号同时听一遍,从个人主观的程度上给出相应水印算法的不可感知性的评价。主观不可感知性得评判标准(SDG)具体的评判标准如下表2.1所示: 表2.1 主观不可感知性得评判标准(SDG) 从表2.1 主观不可感知性得评判标准(SDG)可以看出来,个人主观的程度上给出相应水印算法的不可感知性的评价,评价越接近于0,主观不可感知性越好,水印算法越好。 客观不可感知性的评判标准: 而对于具体的客观不可感知性的评判标准其实方法有很多,本文选取信噪比(SNR)来进行评判。具体的信噪比(SNR)评价方式如下: 2 12 1 10lg (1) n k n k x SNR x x ===-∑∑ (2-1) 其中,x 表示没有加入水印之前的音频,x1表示加入水印之后的音频,n 为 采样点数。 2、水印算法的鲁棒性 在对于水印算法具体的嵌入过程的时候,甚至是水印相关的信号在进行存储,与在进行传输的时候都会受到一定的干扰,导致水印本身所含有的信息可能发生一定的改变,所以对于水印算法的评判,水印算法的鲁棒性也是一个不能够忽略的点,具体本文对于水印算法的鲁棒性的度量选用的是归一化相关系数(NC )进行相关的评判的。归一化相关系数定义如下式子2-2所示: ()() ,*1,m n w i j w i j NC = ∑∑ (2-2) 其中, 具体表示的是原始水印信, 具体表示的是提取的相关 的水印信息。M*N 是信息的维度。 () ,w i j () 1,w i j 1.4各种数字水印算法 近几年来数字水印技术研究取得了很大的进步,见诸于文献的水印算法很多,这里对一些典型的算法进行了分析。 1. 空间域算法 数字水印直接加载在原始数据上,还可以细分为如下几种方法: (1) 最低有效位方法(LSB) 这是一种典型的空间域数据隐藏算法,L.F.Tumer与R.G.VanSchyadel等先后利用此方法将特定的标记隐藏于数字音频和数字图像内。该方法是利用原始数据的最低几位来隐藏信息(具体取多少位,以人的听觉或视觉系统无法察觉为原则)。LSB 方法的优点是有较大的信息隐藏量,但采用此方法实现的数字水印是很脆弱的,无法经受一些无损和有损的信息处理,而且如果确切地知道水印隐藏在几位LSB中,数字水印很容易被擦除或绕过。 (2) Patchwork方法及纹理块映射编码方法 这两种方法都是Bender等提出的。Patchwork是一种基于统计的数字水印,其嵌入方法是任意选择N对图像点,在增加一点亮度的同时,降低另一点的亮度值。该算法的隐藏性较好,并且对有损的JPEG和滤波!压缩和扭转等操作具有抵抗能力,但仅适用于具有大量任意纹理区域的图像,而且不能完全自动完成。 2.变换域算法 基于变换域的技术可以嵌入大量比特数据而不会导致可察觉的缺陷,往往采用类似扩频图像的技术来隐藏数字水印信息。这类技术一般基于常用的图像变换,基于局部或是全部的变换,这些变换包括离散余弦变换(DCT)、小波变换(WT)、傅氏变换(FT或FFT)以及哈达马变换(Hadamardtransform)等等。其中基于分块的DCT是最常用的变换之一,现在所采用的静止图像压缩标准JPEG也是基于分块DCT的。最早的基于分块DCT的一种数字水印技术方案是由一个密钥随机地选择图像的一些分块,在频域的中频上稍稍改变一个三元组以隐藏二进制序列信息。选择在中频分量编码是因为在高频编码易于被各种信号处理方法所破坏,而在低频编码则由于人的视觉对低频分量很敏感,对低频分量的改变易于被察觉。该数字水印算法对有损压缩和低通滤波是稳健的。另一种DCT数字水印算法是首先把图像分成8×8的不重叠像素块,在经过分块DCT变换后,即得到由DCT系数组成的频率块,然后随机选取一些频率块,将水印信号嵌入到由密钥控制选择的一些DCT系数中。该算法是通过对选定的DCT系数进行微小变换以满足特定的关系,以此来表示一个比特的信息。在水印信息提取时,则选取相同的DCT系数,并根据系数之间的关系抽取比特信息。除了上述有代表性的变换域算法外,还有一些变换域数字水印方法,它们当中有相 第三章图像数字水印的方案 3.1 图像数字水印的技术方案 在数据库中存储在国际互联网上传输的水印图像一般会被压缩,有时达到很高的压缩比。因此,数字水印算法所面临的第一个考验就是压缩。JPEG和EZW(Embedded Zero-Tree Wavelet)压缩是最常见的两种压缩方法。JPEG是基于离散余弦变换域的压缩方法,而EZW是基于小波变换域的压缩方法。前人的研究证明采用与压缩算法相同的变换域水印方法,对于压缩的稳健性较强。因此,我研究图像文件水印算法主要集中在变换域算法及利用人眼视觉特性上。 数字水印的嵌入要求即要考虑视觉透明性,又要保证嵌入水印后图像的稳健性,这两个方面存在着矛盾。保证视觉透明性,就要将水印嵌入到人眼不敏感区,也就是嵌入到图像的高频分量中。而多数图像处理方法对于图像高频部分的损坏程度较高,如有损压缩、高频滤波等。水印很容易在经历图像处理的过程中丢失。这样,则无法保证图像数字水印的稳健性。如果要获得很好的稳健性,数字水印应加在人眼敏感的低频部分,图像的大部分能量集中在低频部分,如果对于低频部分进行处理,水印固然会失去,而图像也没有了利用价值,然而,水印的嵌入会对图像的质量有非常大的影响,这又无法保证视觉透明性。 数字水印算法的实现基本分为三个部分:宿主图像的变换,水印的嵌入和水印的检测,分别描述如下。 3.2 基于DCT域的图像数字水印技术 离散余弦变换(Discrete Cosine Transform)属于正交变换图像编码方法中的一种。正交变换图像编码始于1968年。当时安德鲁斯(Andrews)等人发现大多数自然图像的高频分量相对幅度较低,可完全舍弃或者只用少数码字编码,提出不对图像本身编码,只对其二维傅立叶(DFT)系数进行编码和传输。但DFT是一种正交变换,运算量很大,常常使实时处理发生困难,第二年他们就用Walsh-Hadamard变换(WHT)取代DFT可以使运算量明显减少,这是因为WHT变换只有加减法而无需乘法。但是更有意义的是离散余弦变换和离散正旋变换的出现,它们具有快速算法,精确度高。其中最重要的是1974年提出的DCT,因为其变换矩阵的基向量很近似于托伯利兹矩阵的特征向量,而托伯利兹矩阵又体现了人类语言及图像信号的相关性。因此,DCT常常被认为是语音与图像信号变换的准最佳变换。 图像是二维的,所以在研究时主要用到二维DCT,以及二维IDCT来对图像进行处理。 我们在网络上收集素材的时候会发现经常收集到带有水印的视频,那我们需要把这些视频发布到朋友圈或者一些平台而视频中带有水印岂不是很尴尬。在发现视频素材自带水印时我们能做的就是对视频进行去水印处理。但是怎么去除视频水印呢?下面就来教你用迅捷视频转换器快速去除水印的方法。 步骤一: 首先打开软件并且选择“视频去水印”功能,软件默认的功能是“视频转换”功能,有些小伙伴往往容易疏忽第一个步骤,所以别忘记调整步骤一的功能哦。 步骤二: 将自己下载好的带有水印的素材添加到软件中,添加的时候文件少的话可以点击“添加文件”按钮依次添加文件,文件多的话可以点击“添加文件夹”按钮或者直接把视频素材拖拽到软件空白处。 步骤三: 添加好文件后点击“编辑去水印”设置,此时会出现一个“编辑去水印”的设置框我们需要设置好去水印的时间范围(‘开始时间’和‘结束时间’)然后点击“添加去水印区域”把出现的矩形框覆盖在有水印的范围。如有个时间点有多处水印可以多设置几个矩形框。 步骤四: 设置好去水印的区域范围和时间后我们需要设置“输出格式”。“输出格式”又分为‘视频’、‘音频’和‘设备’,而我们需要输出为‘视频’。接着设置视频格式和视频分辨率,而此时我们一般设置为软件默认的‘mp4同原文件’格式。因为‘mp4’所占的内存小,且‘同原文件’可以尽量的保证视频的分辨率。 步骤五: 把“输出格式”设置为‘视频’中的‘mp4同原文件’后需要设置好“输出路径”。而设置的时候可以在输入框中直接预设需要输出的路径,也可以在输入框右边的‘更改路径’中选择需要输出的路径。 步骤六: 在以上准备工作都完成后点击软件的‘去水印’/‘全部去水印’按钮去除视频中的水印。此时会出现一个进度条,当进度条到达100%时就表示已经把水印去除了。最后我们只需打开之前预设好的路径就可以打开去除水印后的视频了。 把下载带有水印的视频去水印后我们可以避免因为视频水印而带来的尴尬了,而我们在自己保存视频后自己想保存起来观看也可以对视频进行去水印处理。上述就是去水印的方法了,希望对大家有所帮助。 唐山师范学院专科毕业论文 题目图像数字水印的设计与实现 学生 指导教师 年级08级信息安全 专业计算机应用技术 系别计算机科学系 唐山师范学院计算机科学系 2011 年6月 郑重声明 本人的毕业论文(设计)是在指导老师的指导下独立撰写并完成的。毕业论文(设计)没有剽窃、抄袭、造假等违反学术道德、学术规范和侵权行为,本人愿意承担由此产生的各种后果,直至法律责任;并可以通过网络接受公众的查询。特此郑重声明。 毕业论文(设计)作者(签名): 2011 年 6 月11 日 目录 图像数字水印的设计与实现 (1) 摘要 (1) 1绪论 (1) 1.1本课题研究的背景及意义 (1) 1.2数字图像水印的发展历程及其现状 (1) 2系统的需求分析 (2) 2.1任务概述 (2) 2.2功能需求 (2) 3数字水印技术概括 (2) 3.1 数字水印的概念和特性 (2) 3.2 数字水印系统模型 (2) 3.3 数字水印的分类 (3) 4数字水印算法研究 (3) 4.1 空域算法 (3) 4.2 变换域算法 (4) 5基于空域最低位算法实现对彩色和灰度图像的隐藏 (4) 5.1最低有效位方法 (4) 5.2 数字水印图像LSB空域法的原理 (4) 5.3 LSB的算法实现(嵌入和提取) (4) 6 调试及测试分析 (5) 6.1 是否嵌入水印图像成功的判断 (5) 6.2 测试判断是否嵌入水印的依据 (5) 7 总结与心得 (5) 参考文献: (6) 致谢 (6) 外文页......................................................................................错误!未定义书签。 课程设计任务书 学生姓名: 专业班级: 指导教师:工作单位:武汉理工大学 题目: 数字水印算法设计 初始条件: (1)Matlab应用软件的基本知识以及基本操作技能。 (2)高等数学、信号与系统等基础运算知识。 要求完成的主要任务: (1)掌握一种数字水印的嵌入与提取算法原理。 (2)编写出水印嵌入算法的matlab程序,并给出水印嵌入前后的版权图像,并对嵌入效果进行分析说明。 (3)编写出水印提取算法matlab程序,并给出水印原图和提取出的水印图像,并对水印的提取效果进行分析说明。 (4)进行水印的抗攻击实验,噪声攻击,剪切攻击,缩放攻击,压缩攻击等。 测定提取前后水印的峰值信噪比(PSNR)和相关性(NC)。 时间安排: 6月20日到6月27日理论设计与仿真 6月28日到7月3日撰写报告 7月4日答辩 指导教师签名:年月日 系主任(或责任教师)签名:年月日 目录 摘要 (2) ABSTRACT (3) 1.数字水印技术概述 (4) 1.1 数字水印技术提出的背景 (4) 1.2 数字水印的基本特点 (4) 1.3 数字水印的应用 (5) 1.MATLAB软件的介绍 (7) 2.1 MATLAB研究数字水印的优点 (7) 2.2 MATLAB函数介绍 (8) 3.傅立叶域水印理论基础 (10) 3.1 傅立叶变换简述 (10) 3.1.1 一维离散傅立叶变换DFT (10) 3.1.2 快速傅立叶变换 FFT (11) 3.1.3 二维离散傅立叶变换 (12) 3.2 傅立叶变换性质 (13) 3.2.1 空间域平移性 (13) 3.2.2 旋转不变性 (14) 3.2.3 比例缩放性 (14) 4.基于傅立叶域相关性检测的半盲水印 (15) 4.1 引言 (15) 4.2 基于Arnold 变换的图像置乱算法 (15) 4.3 水印算法 (17) 4.3.1 算法原理 (17) 4.3.2 算法的matlab 实现步骤 (20) 4.4 算法的matlab 实现及结果分析 (21) 5.总结与心得体会 (26) 6.参考文献 (27) 附录 (28) 数字图像水印算法的快速实现研究 数字图像水印算法的快速实现研究 摘要:数字水印技术作为数字多媒体作品版权保护和认证的重要手段,近几年来发展得很快。本文着重研究水印算法的快速实现。第一步提出一种基于图像盲水印算法:首先对原始图像进行分块处理,然后通过在分块Hadamard变换域中修改中频系数来嵌入水印,最后得出具有一定使用价值的结论。实验结果表明,算法对常用的图像处理如JPEG压缩、加噪、滤波等攻击具有较好的鲁棒性。第二步,在前人的研究基础上,实现GPU来执行快速Hadamard变换和反变换。实验结果表明,在Visual C++下利用GPU执行Hadamard变换在一定条件下比CPU更快,实验用显卡性能越强,实验效果越好。 关键词:数字水印;Hadamard变换;快速算法;GPU 0 引言 数字水印技术作为数字多媒体作品版权保护和认证的重要手段,近几年来发展得很快。数字水印技术是在数字媒体中嵌入特定信息的一种技术,根据所嵌入的载体不同,可分为图像水印、音频水印、视频水印等;根据嵌入位置不同,可分为空域水印[1]和变换域水印[2-4];而按检测过程,又可分为盲水印和非盲水印。其中用于版权保护的数字水印一般要求具有:鲁棒性、不可见性和安全性。目前,数字水印算法研究的重点是鲁棒性,应用最多的是变换域算法,包括DFT[2]、DCT[3]和DWT[4],经过国内外专家的多年研究、改进,基于变换域的数字水印算法具有较强的鲁棒性,但还是在一定程度上忽略对算法速度的关注,有些算法鲁棒性很高,但处理速度较慢,在小图像中嵌入水印的时间也可能要1分钟。而实际的应用图像往往非常大,有一些应用甚至有实时性的要求,计算工作量大,操作复杂的算法就存在实际应用推广价值低的问题,因此非常有必要研究快速的数字水印算法。哈达玛变换(Hadamard Transform,下文简称HT)的变换矩阵的元素取值最多只有两种,即{1,-1},所以有速度快、容易用硬件实现的优点。本研究首先提出了一种利用HT的快速数字图 2011年05月 科教纵横 数字图像水印技术及其算法的研究 文/曾玲 摘 要:随着信息技术和计算机网络通讯技术的迅速发展,数字图像水印技术得到了越来越多的关注,然后其研究刚刚起步,需要解决的问题也还很多。本文首先介绍了数字水印的概念,并在此基础上数字水印的生存、嵌入及检测三个方面阐述了数字水印技术的基本内容,并对数字水印技术的算法进行了归纳与讨论。 关键词:数字水印;嵌入;算法 中图分类号:X796 文献标识码:A 文章编号:1006-4117(2011)05-0217-01 信息技术和计算机网络通讯技术的迅速发展,加快了信息的交流和沟通,然而也带来了一系列的新问题。如非法复制传播就给社会造成了巨大的经济损失。因此,如何保护数字产品的安全及完整是一个急需解决的问题。随着计算机运行能力的不断加强,以密码学理论为基础的传统信息安全技术已经变得越来越不可靠。数字水印技术就是在这种情况下为加强信息安全而出现的一种新型的信息安全技术。然而,数字水印技术的研究还刚刚起步,因此,开展数字水印技术的研究具有十分重要的理论与现实意义。 一、 数字水印的概念 Tanaka等人于1990年最早提出了数字水印技术。经过二十多年的发展,数字水印技术取得了许多成绩,但始终没有出现一个统一的定义。比较公认的说法是,数字水印技术是将代表作品所有者的信息,如指定的标志、身份信息、序列码等按照某种方式嵌入到被保护的信息中。这种被保护的信息的形式多种多样,可以是一般性的电子文档,也可以是视频、音频或图像。水印通常隐藏与原始数据之中,在受到攻击后才会显现出来。 二、 数字水印的基本内容 数字水印的产生、嵌入及检测是通用的数字水印算法的三个基本方面。 1、数字水印的产生。实际上,数字水印产生的过程就是将原始版权信息、认证信息及保密信息等一系列的有关信息生成水印信号的过程。当然,水印信号必须嵌入到原始载体中,其生成过程也必须在密钥的控制下进行。 2、数字水印的嵌入。通过什么方法,以及在载体数据的什么位置嵌入水印是数字水印嵌入需要重点考虑的问题。水印嵌入的过程实际上是将水印信息、载体数据及密钥通过嵌入算法,转化为水印数据的过程。水印信息与原始载体数据是输入信号,原始载体可以为视频、音频、文本等,密钥则可以用来加强水印算法的安全性。此外,水印的嵌入还必须选好嵌入位置,将水印信号嵌入到图像中后还必须对其加以调整才能得到合适的图像。 3、数字水印的检测。水印算法中最重要的是水印检测,水印检测有提取与检测两种判断方式。一般情况下,提取适用于无意义水印,以判断得到的水印与原始水印是否相符;而检测则适用于无意义水印,以判断图像中是否存在制定的水印。此外,虚警与漏检是水印提取与检测过程中常发生的两种错误,因此,在水印算法设计中,应根据不同的水印系统,综合选择不同的指标以求取得最佳平衡。 三、数字水印的特点 不同的领域对水印算法的要求也不尽相同,其特点也有所差别。但是不同的水印技术仍存在着一些共性。 1、鲁棒性。鲁棒性是指图像经过有损压缩、噪声干扰、伸缩等处理操作后仍能检测到水印的能力。数字水印必须能够抵抗水印受到的攻击,也就是说,水印方案的设计必须考虑图像处理的鲁棒性。 2、不可见性。不可见性主要体现在视觉上,即观察者无法觉察经过水印嵌入的图像,且攻击者也难以通过统计方法发现并删除水印。一般来讲,当嵌入的水印不能引起人眼注意时,就说明该水印具有不可见性的特点。 3、安全性。安全性的关键性在于密钥。在不知道密钥的情况下,非法用户是不能破解一个安全的嵌入算法的。也就是说,非法用户在不知道密钥的情况下,及时非常了解其提取算法,也不可能正确恢复嵌入信息。嵌入水印必须具有安全性,以防止非法用户的发现及销毁。 四、常见的数字水印算法 1、时域、空域数字水印技术。为了实现水印的嵌入,时域/空域方法修改像素的某个分量值。Tirkel等人最早提出了空域嵌入技术的经典算法——最低有效位LSB。然后,这种算法的鲁棒性较差,其水印信息很容易被破坏。Schyndel等人提出的空域技术抗JPEG压缩的鲁棒性也不是很好。Bender等人于1995年提出的“拼凑”算法则在很多方面做了改进,且其抵抗力也明显加强,还能嵌入多比特的水印。在国内,刘瑞祯和谭铁牛提出的基于奇异值分解的非盲水印算法也受到了众多学者的关注。 2、变换域数字水印技术。嵌入的信息量过少、抗信号失真的能力较差、鲁棒性不好是空间域水印算法的最大缺点。有鉴于此,近几年来,变换域数字水印技术得到了广泛的关注。该种数字水印技术要求首先对整个载体或者载体的各部分信息进行某种正交变换。与嵌入空间某些频带相对应的系数则按照嵌入算法的规则进行交换。载体的高频信息的鲁棒性较差,容易被压缩技术所剔除;而载体的低频率信息则反映载体的主要轮廓,但嵌入水印量过大会引起失真。因此,中频系数是最好的选择。变换域数字水印技术弥补了空域数字水印技术的不足,在变换域中将水印分散到全距,大大加强了抵抗攻击的能力。此外,变换域能量分布比较集中,其嵌入水印的强度通过与人类视觉体系模型的结合也得到了一定程度的加强。 3、基于内容的数字水印技术。很多学者从视觉系统的感知模型等方面进行了研究以此来保证水印的透明性,然而他们对利用图像的内容特征来嵌入水印的研究却寥寥无几。Kutter等人提出的第二代水印改变了这种状况,他们认为在感知有意义的特征区域进行水印嵌入是解决问题的关键。这些特征既可以是宿主数据抽箱的特征,又可以是语义上的特征。图像既可以边缘区域,也可以使重点区域。Bas等人提出的机遇图像特征点的水印方案进一步完善了这种观点。华先胜等人提出的局部化数字水印算法则能够通过这些特征点来定位并提取水印。 结束语:数字水印技术弥补了密码术与数字签名技术的缺陷,是一种新型的隐藏技术,能够保护数字产品的版权证明,已引起了广泛了关注,且众多的学者也对此进行了大量的研究并取得了一定的成就。然而,数字水印技术正处于起步阶段,其相关的理论体系还有待改善,其体系框架与标准也还很不城西,需要解决的问题也还很多,其实际应用仍任重而道远。 作者单位:湖南衡阳技师学院参考文献: [1]宋琪,吴林东,朱光喜等.一种基于Hvs的利用零树编码的水印算法[J].华中科技大学学报(自然科学版),2004,32(5):5—7. [2]刘瑞祯,谭铁牛.基于奇异值分解的数字图像水印[J].电子学报,2001,29(2):168—171 [3]黄继武,谭铁牛.图像隐形水印自动化学报[J].2000,26(5):645—655. [4]张志明,周学广.采用奇异值分解的数字水印嵌入算法[J].微计算机息,2006,22(7):69—71. 2011.05 217音频数字水印报告+matlab程序
(完整word版)基于MATLAB的数字水印算法实现
如何去除视频水印
同步音频水印算法的实现
数字水印算法的C 实现
几种水印算法详解-入门必备
教你一个视频去水印的实用方法
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