基于VB与MATLAB混合编程的数字水印软件设计

论文摘要

当前快速发展的IT技术、电子商务及大量商用多媒体业务,使得各种多媒体数据的版权保护技术显得尤为重要。近年来,国内外许多学者提出了一系列新的信息安全保护思想,特别是在知识产权保护等领域提出了崭新的防范和保护措施。信息隐藏与数字水印技术就是一种新的数字媒体保护措施,它是将特定的信息(如版权信息、秘密消息等)嵌入到图像、语音、视频及文本文件等各种数字媒体中,以达到标识、注释及版权保护等目的。作为信息隐藏在计算机多媒体领域的一个重要应用,数字水印技术使得人们能够在多媒体信息中嵌入不可见的信息,并且在多媒体信息经过一定程度的处理之后,嵌入的水印信息不会丢失。数字水印技术作为多媒体版权保的一个新方法,近年来在国际上引起了人们极大的兴趣,得到广泛的研究和应用。目前,对于数字水印的研究大都集中在理论研究的层次,真正的数字水印软件还并不多见。鉴于此,对数字水印软件的研究就具有很大的实际意义。本文首先实现了一种健壮的DCT域图像数字水印算法,并在此基础上实现了一种数字水印软件。论文首先简单介绍了信息隐藏和数字水印的起源、动态、特点和研究内容。接着阐述了数字水印技术的相关理论、评价标准及数字水印的基本框架。然后从傅立叶变换、DCT变换入手,介绍了一种健壮的DCT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水印的鲁棒性。基于该算法,最后设计了一种方便实用的数字水印软件,该软件的实现是基于VB与MATLAB混合编程的原理。在阐述了几种常见的混合编程方法之后,选择了一种比较合理简洁的结合方法。通过VB和MATLAB的接口,充分利用了VB强大的界面功能和MATLAB强大的图像处理能力,将MATLAB中编写的水印算法通过编译器编译以后被VB调用,最终完成的。通过实验检测,该软件方便快捷,具有一定的实用价值。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 本文研究的目的和意义
• 1.3 信息隐藏技术概述
• 1.3.1 信息隐藏的概念
• 1.3.2 信息隐藏的模型
• 1.3.3 信息隐藏的特点
• 1.3.4 信息隐藏的主要分支
• 1.4 数字水印的起源和研究动态
• 1.4.1 数字水印的起源
• 1.4.2 数字水印的研究动态
• 1.4.3 数字水印的研究内容
• 1.5 本文研究的主要内容
• 第2章 数字水印技术的相关理论介绍
• 2.1 数字水印概述
• 2.1.1 定义
• 2.1.2 数字水印的相关术语
• 2.1.3 数字水印的特点
• 2.1.4 数字水印的应用领域
• 2.1.5 数字水印的分类
• 2.1.6 面临的攻击类型
• 2.2 水印系统的评估标准
• 2.2.1 主观评价标准
• 2.2.2 客观评价标准
• 2.3 数字水印的基本框架
• 2.3.1 概述
• 2.3.2 嵌入水印
• 2.3.3 提取和检测水印
• 2.4 本章小结
• 第3章 一种基于DCT 域的数字水印算法
• 3.1 图像的DCT 变换算法
• 3.1.1 傅立叶变换的基本理论
• 3.1.2 离散余弦变换的基本理论
• 3.2 水印嵌入算法的实现
• 3.2.1 原图像的DCT 分块
• 3.2.2 水印图像的置乱与生成
• 3.2.3 水印图像的嵌入
• 3.3 水印提取算法的实现
• 3.4 水印算法的检测
• 3.4.1 裁剪攻击的验证
• 3.4.2 加噪声攻击的验证
• 3.4.3 滤波攻击的验证
• 3.5 本章小结
• 第4章 数字水印软件的实现
• 4.1 VB 和MATLAB 混合编程技术介绍
• 4.1.1 MATLAB 进行数字水印研究的优势
• 4.1.2 VB 强大的界面功能
• 4.1.3 MATLAB 和VB 结合的必要性
• 4.1.4 VB 与MATLAB 的混合编程原理
• 4.2 数字水印软件的设计
• 4.3 用数字水印软件实现水印的嵌入和提取
• 4.3.1 选取载体图像
• 4.3.2 选取水印图像
• 4.3.3 嵌入水印
• 4.3.4 提取水印
• 4.4 软件在网络通信中的测试
• 4.4.1 测试环境设置
• 4.4.2 直接传输检测
• 4.4.3 压缩传输检测
• 4.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文
• 致谢