基于变换域的数字水印技术的研究学士学位毕业论文（可编辑）.doc

基于变换域的数字水印技术的研究学士学位毕业论文 2-2) 得到了可提取的待测试序列: (2-3) 待测序列中假设有n个数据值与原始水印序列中对应位上的值不相同,则定义误码率:(2-4) 则有相关系数: (2-5) 从而可以得到相关系数和误码率的关系: (2-6) 根据误码率的值可判断图像中是否含有水印信号,从而达到版权保护的目的。判定准则为:事先设定阈值。若,可以判定被测图像中含有水印;否则,没有水印。阈值的选择要同时考虑虚警概率和漏警概率。虚警概率是指待测图像中不包含水印而检测器输出结果却表明含有水印的概率;漏警概率是指待测图像中包含水印而检测器输出结果却表明不含有水印的概率。增大,则漏警概率降低而虚警概率提高;反之亦然。若与不相关,的概率等于具有Gaussian分布的随机变量超过其均值T倍方差的概率。 图3是典型的水印检测/提取系统 图3 水印检测提取系统 3. MATLAB软件的介绍 MATLAB语言是一种非常强大的工程语言,被广泛应用于包括信号与图象处理、控制系统设计、通信、系统仿真等诸多领域。 3.1 MATLAB研究数字水印的优点 MATLAB语言有不同于其他高级语言特点,它在研究数字水印有如下特点: 1. 编程效率高 MATLAB语言是用数学形式的语言编写程序,用MATLAB编写程序犹如在演算纸上排列公式与求解问题。由于它编写简单,所以编程效率高,易学易懂。 2.用户使用方便 与其他语言相比,MATLAB能在同一画面上进行灵活操作,快速排除输入程序中的书写错误、语法错误甚至语意错误,从而加快了用户编写、修改和调试程序的速度,便于操作。 3. 扩充能力强,交互性好 MATLAB语言库函数丰富,用户还可以根据自己的需要方便地建立和扩充新的库函数,提高MATLAB使用效率和扩充功能。良好的交互性使程序员可以使用以前编写过的程序,减少重复性工作。 4. 移植性好,开放性好 MATLAB是用C语言编写的,而C语言的可移植性很好。于是MATLAB可以很方便地移植到能运行C语言的操作平台上。 5. 语言简单,内涵丰富 MATLAB语言中最基本最重要的成分是函数,同一函数名,不同数目的输入变量及不同数目的输出变量,代表着不同的含义。这不仅使MATLAB的库函数功能更丰富,而且大大减少了需要的磁盘空间,使得MATLAB编写的M文件简单、短小而高效。 6. 方便的绘图功能 MATLAB软件中有一系列绘图函数,在运用MATLAB软件时只需要调用不同的绘图函数,即可在图上标出图题、XY轴标注。 7. 功能强大的工具箱是MATLAB的另一特色。 MATLAB工具箱中的信号处理、控制系统、神经网络、图象处理、鲁棒控制、非线性系统控制设计、系统辨识、最优化、模糊逻辑、小波、通信、统计(statistics等工具箱),这些工具箱给各个领域的研究和工程应用提供了有力的工具。 8. MATLAB的缺点 它和其他高级程序相比,程序的执行速度较慢。由于MATLAB的程序不用编译等预处理,也不生成可执行文件,程序为解释执行,所以速度较慢。 3.2 MATLAB函数介绍 在研究水印技术时,我们处理的图像数据是二维信号,而声音是一维信号,所以在这里,我门只简单介绍与水印有关的函数。 1. 数据输入输出函数 imread和imwrite:可以读写bmp, jpg/jpeg, tif/tiff, png, hdf, pcx, wxd格式文件。读索引文件时,还可以得到相应的调色板数据。 2. 图象显示 imshow:显示一幅图像;imfinfo:可以得到读入图像的信息。如文件的大小、格式、格式版本号、图像的高度、宽度、颜色类型(真彩色,灰度图还是索引图)等。 3. 变换域函数 对信号采用不同的变换,是实现频域法水印的至关重要的一步,MATLAB中的一维信号和二维信号分别提供了各种变换和逆变换函数。1 离散余弦变换(DCT) 1 dct,dct2:分别实现一维信号和二维信号的DCT(离散余弦变换); 2 idct,idct2:分别实现一维信号和二维信号的IDCT(逆离散余弦变换); 2 离散傅立叶变换(DFT) 1 fft,fft2:分别实现一维信号和二维信号的DFT(离散傅立叶变换); 2 ifft,ifft2:分别实现一维信号和二维信号的IDFT(逆离散傅立叶变换); 4. 攻击函数 对算法进行攻击测试是对水印鲁棒性检测的一种重要手段,一个好的水印算法必须经过各种攻击测试才能对之做出客观的评价。 MATLAB中的许多函数可以直接用来