數(shù)字水印的DWT+DCT實現(xiàn)方法介紹

基于DCT和DWT的圖像數(shù)字水印技術

——研究與實現(xiàn)小組成員：#@#……#&……%&%￥……&*……報告時間：2011年6月14日多媒體信號處理技術期末作業(yè)1報告板塊數(shù)字水印的實現(xiàn)原理與應用基于DCT的圖像水印嵌入和提取基于DWT的圖像水印嵌入和提取2數(shù)字水印是什么

數(shù)字水印技術是一種將特定的標記，利用數(shù)字內嵌方法隱藏在數(shù)字圖像、聲音、視頻等數(shù)字內容中，在保證不影響原內容的感知質量和完整性的同時提供一種確認數(shù)字內容來源真實性、確保版權擁有者權益、跟蹤版權行為、認證用戶使用權、隱藏附加其他信息于數(shù)字內容中的技術手段。特定標記數(shù)字內容水印內容3數(shù)字水印的應用原始水印隨機序列、數(shù)字標識數(shù)字圖像……數(shù)字載體數(shù)字音頻數(shù)字視頻數(shù)字圖像……用于版權保護的數(shù)字水印用于盜版跟蹤的數(shù)字指紋用于拷貝保護的數(shù)字水印用于圖像認證的數(shù)字水印應用領域彩色圖像灰度圖像灰度圖像二值圖像4數(shù)字水印基本特性5數(shù)字水印實現(xiàn)的分類空間域算法簡單，實用性較強嵌入的信息量不能太多魯棒性差，尤其對于濾波，量化和壓縮攻擊。變換域物理意義明確；可以充分利用人類的感知特性；不可見性和魯棒性好；與壓縮算法兼容。DFT/DCT/DWT……DFT:離散傅立葉變換域（DiscreteFourierTransform）DCT:離散余弦變換域（DiscreteCosineTransform）DWT:離散小波域（DiscreteWaveletTransform）6DCT是什么離散余弦變換（DiscreteCosineTransform，簡稱DCT變換）是一種與傅立葉變換緊密相關的數(shù)學運算。在傅立葉級數(shù)展開式中，如果被展開的函數(shù)是實偶函數(shù)，那么其傅立葉級數(shù)中只包含余弦項，再將其離散化可導出余弦變換，因此稱之為離散余弦變換。傅立葉級數(shù)歐拉公式72D-DCT

DCT->IDCT->8基于DCT的數(shù)字水印算法流程彩色載體圖像彩色圖像的G通道分量通道分離G分量的DCT結果水印圖像的DCT結果灰度水印圖像DCTDCTQ新彩色圖像分量G’IDCT與原分離的R/B分量合并水印后彩色圖像9DCT水印算法實現(xiàn)結果1DCT結果例圖1：縮放因子Q=0.05水印后圖像與原圖基本無差別10DCT水印算法實現(xiàn)結果2DCT結果例圖2：縮放因子Q=0.5水印后圖像與原圖有略微差別（PC上看）11DCT水印算法實現(xiàn)結果3DCT結果例圖3：縮放因子Q=1水印后圖像與原圖有些差別12DCT水印算法實現(xiàn)結果4DCT結果例圖4：縮放因子Q=5水印后圖像與原圖基本有大的差別13DCT水印算法實現(xiàn)結果5DCT結果例圖5：縮放因子Q=15水印后圖像與原圖基本有很大差別14DCT抵抗壓縮性質研究縮小過程中有信息丟失放大過程中無信息丟失15小波變換小波變換主要思想：

把信號分解成將原始小波經(jīng)過移位和縮放之后的一系列小波，由這些小波來重構原始信號，因此小波是小波變換的基函數(shù)，小波系數(shù)反映的是不同縮放尺度和平移參數(shù)的小波基函數(shù)在重構原函數(shù)時所占的比重

16DWT離散小波變換執(zhí)行離散小波變換的有效方法是使用濾波器的卷積方案用濾波器執(zhí)行離散小波變換的概念圖如下：A是信號的低頻分量，表示信號的近似值，是由大的縮放因子產(chǎn)生的系數(shù)B是信號的高頻分量，表示信號的細節(jié)值，是由小的縮放因子產(chǎn)生的系數(shù)17基于DWT的數(shù)字水印算法18算法流程嵌入水印提取水印19DWT數(shù)字水印嵌入和提取20DWT水印算法實現(xiàn)結果121DWT水印算法實現(xiàn)結果222DWT水印算法實現(xiàn)結果323總結此次收獲：了解了數(shù)字水印的適用領域和對于數(shù)字信息加密的意義掌握了兩種常用變換DCT和DWT的基本數(shù)學原理掌握了Matl