目 录
前言 2
第1章 数字水印简介 4
第1.1节 数字水印技术简介 4
第1.2节 数字水印的分类 4
第1.3节 数字水印的攻击与评价标准 6
第1.4节 数字水印的基本理论 9
第2章 数字水印典型算法 12
第2.1节 空间域数字水印算法 12
第2.2节 变换域数字水印算法 13
第3章 Matlab简介 16
第3.1节 Matlab研究数字水印的优点 16
第3.2节 Matlab函数介绍 16
第4章 基于小波变换水印算法原理 18
第4.1节 小波变换 18
第4.2节 基于DWT水印嵌入算法 18
第4.3节 数字水印的提取与检测 20
第5章 仿真结果及分析 21
第5.1节 嵌入水印结果及分析 21
第5.2节 提取图像结果及分析 21
第5.3节 抗攻击性测试结果及分析 21
结论 24
参考文献 24
致谢 25
附录 26
附录Ⅰ 程序 26 【摘要】：随着信息技术和计算机网络技术的迅速发展，数字化的产品越来越多，随之而来的数字化产品的版权保护和所有权认证问题必须得到很好的解决，从而数字水印技术应运而生。论文首先简单介绍了数字水印的起源、研究内容。接着阐述了数字水印技术的特点、分类、基本框架、6种常见数字水印算法、评价标准及各种攻击手段。然后DWT入手，介绍了一种稳健的DWT域图像水印算法，实现了数字水印的嵌入和提取，并使用剪切、滤波、添加噪声等几种攻击手段验证该算法的鲁棒性。本算法主要具有抗基本攻击鲁棒性较好的优点，是一种简单易实现，嵌入水印效果好，提取水印效率高的算法。
【关键词】：数字水印；Matlab；DWT
前言
随着计算机网络技术的飞速发展，人们可以简单方便的对有版权的内容进行无限制复制和传播，而一些具有特殊意义的信息，比如涉及司法诉讼、政府机要等，则会遭到恶意攻击和篡改伪造等等。这一系列由数字技术的可复制性带来的负面效应，已成为当前信息产业健康持续发展的一大障碍，尤其是数字产品在网络中发布和传输所存在的安全性问题。数字水印技术是九十年代中期在信息安全领域出现的。它是指用信号处理的方法，在数字化的多媒体数据中嵌入隐蔽的水印信息，并使人的感知系统察觉不出来，隐藏的水印只有通过专用的检测器才能提取出来的一种最新的多媒体保密技术。数字水印技术作为一种版权保护和所有权认证的有效方法成了国际学术界研究的一个前沿方向和热点。
根据水印嵌入域的不同，数字水印技术可以分为空间域水印技术和变换域水印技术。空域技术指直接更改图像的数据，通常是在图像的亮度或彩色光带或者在两者之上加一个调制信号来嵌入数字水印。目前的空域水印技术大都是基于最低有效位LSB（LeastSignificant Bit）方法。在此基础上，Bender等人提出了一种基于图像统计特性的水印技术。接着Lee等人在空间域上实现了一种自适应水印算法。上述的几种方法（除了LSB算法）在检测水印时都需要载体图像，水印的鲁棒性不高，经JPEG压缩或其他图像处理后容易被去掉。
变换域水印技术是先将图像变换到频率域，根据水印信息改变图像的频率域系数，然后进行反变换得到加入水印的图像。其中最常见的变换有离散傅里叶变换（DFT），离散余弦变换（DCT），离散小波变换（DWT）等。Cox等人在1995年提出了扩展频谱方法，该方法根据通信理论上的频谱扩展思想将数字水印在图像的频谱上扩展从而实现不可见性和鲁棒性。由于它是在数字图像感知比较重要的频谱部分嵌入水印，所以它对有损压缩和其他图像处理的抗攻击性有很大提高，但是它在提取水印时必须利用载体图像。Koch等人提出了一种基于分块DCT变换的数字图像水印算法。Bors给出了一种基于Gaussian网分类器的图像水印算法，然后修改其中选定的像素点，使得它们的DCT系数满足一定的约束条件，该算法抗JPEG压缩能力非常好。随着JEPG2000的标准化和DCT到DWT图像压缩方法的转变。Inoue等人提出了一种基于DWT数字水印方法，该方法通过使用控制量化处理，把信息嵌入到图像信号的低频成分，然后使用量化步长和低频域的均值幅度提取水印，这种方法不需要载体图像。随着水印算法研究的逐渐深入，对水印的鲁棒性要求也越来越高，因此水印算法的研究也与更多的学科相结合，如通信与信息理论、图像与语音处理、信号检测与估计、数据压缩技术、人类视觉与听觉系统、计算机网络与应用、电波传播等。从国内外对水印的研究来看：变换域的水印技术是当前数字水印技术研究的主流。
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