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基于MATLAB的数字水印技术研究

2021年07月09日 孝感机械设备网

基于MATLAB的数字水印技术研究

摘要:数字水印技术作为数字媒体版权保护的有效办法,近年来在国内外引起了人们极大的兴趣。但是由于数字水印技术涉及到的知识面比较广,即使是专业人员有时也感到力不从心,那么如何选择一种有效的编程工具便成为一个亟待解决的问题。本文从数字水印技术本身的特点、一般模型和典型算法出发,简要地介绍了一种可以快速上手的高效的实用语言——Matlab。最后,作者给出一个用Matlab实现数字水印实例。

关键词:数字水印 Matlab Visual C++6.0 DWT DCT

1 引言

作为传统加密系统的有效补充办法,从1993年Caronni正式提出数字水印到现在短短几年里,无论是在国内还是在国外对数字水印的研究都引起了人们极大的关注。但数字水印技术的发展还很不成熟,应用也处于初级阶段。在我国,知识产权问题是一个敏感的话题,只有深入开展数字水印技术的研究,尽快制定我国的版权保护水印标准,才能使我们在未来可能的国际知识产权纠纷中取得主动权。那么掌握高效的工具,便成为一个必须解决的问题。本文就针对数字水印本身的特点,介绍了一种高效的实用工具——MATLAB。

2 数字水印技术

2.1 数字水印技术的复杂性

数字水印技术涉及到通信理论、编码理论、噪声理论、视听觉感知理论、扩频技术(Spread Spectrum)、信号处理(Signal Processing ) 技术、数字图像处理(Digital Image Processing)技术、多媒体(Multimedia)技术、模式识别(Pattern Reorganization)技术、算法设计(Algorithm Design)等理论,用到经典的DFT(Discrete Fourier Transform)、DCT(Discrete Cosine Transform)变换和近代最先进的数学工具----小波(Wavelet)。

数字水印又是一个横跨计算机科学、生理学、密码学、数字、数字通信等多门学科,并与Internet的发展密切相关的交叉科学。数字水印的多学科性导致数字水印技术研究的难度和复杂性。所以,针对数字水印技术本身的跨学科特点,找出一种合适的编程工具,往往可以起到事半功倍的效果。下面我们从数字水印的一般模型出发,来逐步介绍MATLAB。

数字水印的主要技术

目前,关于数字水印问题研究主要集中在图像和影像中,而对于语音方面的研究则不是很多,但是,目前市场上已经出现一些公司把数字水印技术应用于CD和MP3中,以保护版权。实际上这两者在信息隐藏算法基本上是相同的,其根本原理都是利用人眼睛和耳朵对图像和语音信号的感觉冗余度。

早期的算法强调水印的不可见性而忽视水印的健壮性,这些算法的理论基础主要源自统计学和图像编码、处理领域。刚开始人们是利用语音和图像中最不重要的比特进行信息隐藏。但是,后来人们发现经过这样处之后数字水印受一般信号处理算法的影响较大。后来人们把信息叠加在一些最强的信号分量上,发现可以有效地的提高效果。比如语音和图像频域中最强的频率分量,或者时域中信号最前的部分。

当前,数字水印的主要技术有:基于小波变换(Wavelet transform)的数字水印隐藏和检测、基于多分辨率分解(multiresolution decomposition)的数字水印技术、基于模运算的数字水印算法和基于整数变换和单向函数的数字水印新技术等

马 苗

(西安科技学院计算机系 硕士研究生,

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