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1、（输入章及标题）毕业设计（论文） 基于密钥分存的数字水印算法设计 学 院 年级专业 03级电子信息工程 学生姓名 指导教师 专业负责人 答辩日期 2007年6月24日 III毕业设计（论文）任务书学院： 信息科学与工程学院 系级教学单位： 电子与通信工程 学号学生姓名专 业班 级电子信息工程1班课题题 目基于密钥分存的数字水印算法设计来 源自选主要内容选择一个密钥分存算法和一种数字水印算法，对采用密钥分存数字水印算法与没有采用密钥分存数字水印算法进行比较。分析密钥分存方法在提高数字水印性能方面的作用基本要求给出基于密钥分存的数字水印算法 给出算法中水印的抗压缩、滤波、噪声攻击的实验结果参考资料
2、1、信息隐藏技术，人民邮电出版社2、计算机密码学，清华大学出版社周 次14周58周912周1316周1718周应完成的内容 阅读资料熟悉内容阅读资料熟悉内容算法设计实验分析总结写毕业论文指导教师： 许成谦系级教学单位审批： 摘要摘 要近年来随着计算机技术的飞跃发展和数字媒体存储与传输技术的进步，数字媒体的版权保护正受到日益严重的挑战，在这种情况下，一种新的版权保护、信息隐藏、证件防伪技术数字水印技术蓬勃发展起来。数字水印技术是永久镶嵌在数字媒体中具有可鉴别性的数字信号，并且不影响数字媒体的可用性。该技术是往数字媒体或图象中添加一定量的信息，在对原始数据作微小修改之下使之具有版权保护或者信息隐藏
3、、防伪的功能。首先，本文提出了几种数字水印的算法：包括离散余弦变换、傅立叶变换以及离散小波变换。着重说明了离散余弦变换的具体实现过程，包括水印的嵌入和提取以及抗攻击性的测试过程。然后，提出了一种基于中国剩余定理的数字水印分存算法。即Asmuth-Bloom体系，将密钥分存的思想引入到数字水印中，实现了基于部分内容提取水印的算法，它具有很好的性能：算法隐藏效果好，凭借肉眼无法看出与原图像的差别；恢复水印时不需要原始图像；在图像受到损坏的情况下，仍可以恢复水印信包具有很好的安全性；水印的提取受到口令限制。实验结果表明，基于密钥分存的数字水印方案更加有利于水印抵抗攻击的特性，起到了二次加密的作用。关
4、键词：数字水印；离散余弦变换（DCT）；中国剩余定理；Asmuth-Bloom体系。IIIAbstractWith the development of computer technology and the advancement of digital media storage and transmission, it is a serious challenge to protect the copyright of digital media. As a result, Watermarking, standing for a new technology of copyright p
5、rotection, information hiding, and forgery prevention is developed quickly.Digital Watermarking is a digital signal which is embed into digital media can be detected correctly without affecting the normal use of the digital media. The digital media is endowed with the function of copyright protectio
6、n and information hiding and anti-counterfeiting printing by embedding a little information into it. First, this article proposed several kind of digital watermarks algorithm: Including the separate cosine transformation, Fourier transform as well as the separate wavelet transformation. Has emphasiz
7、ed the separate cosine transformation concrete realization process, inserts and withdraws as well as the anti- aggressive test process including the watermark. Then, proposed one kind saves the algorithm based on the Chinese surplus theorem digital watermark minute. Namely the Asmuth-Bloom system, t
8、he thought which saves the key minute introduces in the digital watermark, realized has withdrawn the watermark based on the partial contents the algorithm, it had the very good performance: The algorithm hideaway effect is good, relies on the naked eye to be unable to see with the original map pict
9、ure difference; Restores when the watermark does not need the primitive picture; Received the damage in the picture in the situation, still was allowed to restore the water official seal package to have the very good security; The watermark withdraws is restricted password. The experimental result i
10、ndicated, saves the digital watermark plan based on the key minute to be more advantageous to the watermark resistance attack characteristic, played the role which two time encrypted.Keywords: Digital watermark; separate cosine transformation (DCT); Chinese surplus theorem; Asmuth-Bloom system.目 录摘
11、要IAbstractII第1章绪论11.1课题背景11.2研究现状21.3论文研究方向3第2章数字水印技术52.1数字水印技术52.2数字水印分类72.3数字水印的特性92.4数字水印的应用领域102.5数字水印基本框架11第3章数字水印实现算法133.1典型数字水印算法133.2离散余弦变换143.3基于离散余弦变换的水印的嵌入和提取163.3.1水印的选择173.3.2视觉模型的选择173.3.3中频系数的选择183.3.4水印的嵌入183.3.5水印检测193.4数字水印抗攻击性测试203.4.1均方差 MSE（Mean Square Error）203.4.2信噪比 SNR （Sign
12、altoNoise Ratio）213.4.3峰值信噪比PSNR（Peak SignaltoNoise Ratio）213.4.4掩膜峰值信噪比MPSNR223.4.5相似性系数NC系数（Normalized Correlation）223.5实验结果及分析23第4章 基于密钥分存的数字水印算法254.1引言254.2密钥分存原理254.2.1Shamir基于拉格朗日差值公式的办法264.2.2基于中国剩余定理的方案264.3 数字水印分存、提取步骤274.3.1 数字水印分存274.3.2数字水印嵌入和提取284.4实验结果28结 论30参考文献31附录132附录235附录338致谢53第1
13、章 绪论第1章绪论1.1课题背景近年来计算机技术飞跃发展，互联网络延伸到全球的每一个角落，数字化图像、数字化音乐、数字化视频数字技术已融入我们生活的每一天。随着数字媒体存储与传输技术的进步，携带与分发数字媒体变得愈发容易，尤其是最近几年，伴随着因特网技术的盛行，网络带宽的不断增加，在全球范围内，交换数字媒体已成为广泛的现象，人们对数字媒体的需求正以令人吃惊的速度增长，操作数字媒体的工具亦迅猛增加。所有这些技术进步与巨大的需求使得数字媒体的合法使用成了一个非常严峻的问题，尤其是在目前人们的知识产权意识比较薄弱的情况下，知识产权的保护就更加变得脆弱不堪。保护数字媒体的知识产权，仅仅靠注册其所有权已
14、无法有效保护作者的合法权益。不法分子的随意拷贝、任意发布，甚至以出售盗版来牟取暴利的行为，对作者的权益造成了极大的伤害。数字媒体的版权保护和来源认证成了在开放的网络环境下迫切需要解决的问题之一。对数字媒体的版权保护，人们首先想到了信息安全领域的传统技术密码技术。为了防止数据在传递过程中被别人窃听或修改，对数据进行加密，加密后的数据称为密文，这样即使别人窃取了传输中的数据（密文），由于没有密钥而无法将之还原成明文（未经加密数据），从而保证了数据的安全性，接收方因拥有正确的密匙，可将密文还原成正确的明文。加密技术多种多样，但总体来说可以分为私有密钥加密和公有密钥加密。私有密钥加密系统使用私有密钥进行加密和解密。该密钥必须为发送者和接收者所共享。若甲要向乙发送一个加密邮件，甲用密钥将邮件信息加密，乙收到邮件后，须用同样的密钥将邮件信息解密。该方法的缺点：接收双方必须拥有同样的密钥，这要求要有一种安全的协议来保证密钥传送的可靠。有紧急的加密消息需要发送时，可能因接收方没有密钥而不能完成传送，若要将消息发给许多不同的团体，就需要与各个团体对应，维护许多不同的密钥。造成了密钥维护的负担，增加了不必要的额外工作。公共密钥加密不需要信息的发送者和接收者都知道对方的密钥，就能访问该加密
