基于Matlab和LSB位平面分解算法的数字水印技术

2024-01-01 23:59

本文主要是介绍基于Matlab和LSB位平面分解算法的数字水印技术,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

基于Matlab和LSB位平面分解算法的数字水印技术

数字水印技术,基于LSB算法图像信息隐藏
代码库Github链接为:https://github.com/Resulte/digital-watermarking
(希望您去Github的时候可以顺手给个Star)

1、基本原理

首先将原始图片位平面分解:

在这里插入图片描述

可以看到一幅256灰度的图像为例, 256灰度共需要8个位来表示, 但其中每一个位的作用是不一样的, 越高位对图像的影响越大, 反之越低的位影响越小, 甚至不能感知。

从几个位平面图中可以看出, 较高的位平面反映的图像的轮廓等主要信息, 而较低的位平面反映的是图像的细节信息, 最低的2个位平面看上去和图像几乎没有相关性, 像是噪声。

故LSB算法利用了数字图像处理中位平面的原理, 即改变图像的最低位的信息, 对图像信息产生的影响非常小,人眼的视觉感知系统往往不能察觉。基于这个原理, 如果将最低位替换成数字水印的数据, 人眼也难以察觉加入数字水印前后的图像的变化, 这样就能够实现数字水印的不可感知性。

LSB 算法简单实现容易, 同时可以保证数字水印的不可见性, 由于可以在最低位的每个像素上都插入数字水印信息, 因此有较大的信息嵌入量。但是由于数字水印位于图像的不重要像素位上, 因此很容易被图像过滤、量化和几何型变等操作破坏, 以致无法恢复数字水印。

2、水印嵌入

要嵌入的水印的信息:

水印

嵌入到LSB位平面后:

LSB

可以主观的看到,两幅图像的差别是非常小的,人眼的视觉感知系统很难感知。这样就能够实现数字水印的不可感知性。

我们也可以对比一下将水印嵌入到其他位平面的效果:

其他位平面

也可以很主观的看到,嵌入的位平面越高,能感知到的水印信息也越多。

3、客观评价

当然我们也计算一些客观评价指标来衡量:

位平面0嵌入信息后的PSNR:50.5353,SSIM: 0.9970

位平面1嵌入信息后的PSNR:44.5323,SSIM: 0.9883

位平面2嵌入信息后的PSNR:38.5038,SSIM: 0.9559

位平面3嵌入信息后的PSNR:32.5212,SSIM: 0.8633

位平面4嵌入信息后的PSNR:26.2755,SSIM: 0.6746

位平面5嵌入信息后的PSNR:20.5513,SSIM: 0.4933

位平面6嵌入信息后的PSNR:14.3360,SSIM: 0.2566

位平面7嵌入信息后的PSNR:7.8879,SSIM: 0.1071

位平面越高,PSNR越小,SSIM也越小。

与前面实验中得到的主观差别趋势是一致:位平面越高,与原图差异越大,隐藏信息暴露出来的越多。

综上,在LSB位平面也就是位平面0嵌入的客观评价指标是最好的,所以选择LSB位平面嵌入水印。

这篇关于基于Matlab和LSB位平面分解算法的数字水印技术的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/560844

相关文章

springboot自定义注解RateLimiter限流注解技术文档详解

《springboot自定义注解RateLimiter限流注解技术文档详解》文章介绍了限流技术的概念、作用及实现方式,通过SpringAOP拦截方法、缓存存储计数器,结合注解、枚举、异常类等核心组件,... 目录什么是限流系统架构核心组件详解1. 限流注解 (@RateLimiter)2. 限流类型枚举 (

Python实现PDF按页分割的技术指南

《Python实现PDF按页分割的技术指南》PDF文件处理是日常工作中的常见需求,特别是当我们需要将大型PDF文档拆分为多个部分时,下面我们就来看看如何使用Python创建一个灵活的PDF分割工具吧... 目录需求分析技术方案工具选择安装依赖完整代码实现使用说明基本用法示例命令输出示例技术亮点实际应用场景扩

Java中的雪花算法Snowflake解析与实践技巧

《Java中的雪花算法Snowflake解析与实践技巧》本文解析了雪花算法的原理、Java实现及生产实践,涵盖ID结构、位运算技巧、时钟回拨处理、WorkerId分配等关键点,并探讨了百度UidGen... 目录一、雪花算法核心原理1.1 算法起源1.2 ID结构详解1.3 核心特性二、Java实现解析2.

Qt如何实现文本编辑器光标高亮技术

《Qt如何实现文本编辑器光标高亮技术》这篇文章主要为大家详细介绍了Qt如何实现文本编辑器光标高亮技术,文中的示例代码讲解详细,具有一定的借鉴价值,有需要的小伙伴可以了解下... 目录实现代码函数作用概述代码详解 + 注释使用 QTextEdit 的高亮技术(重点)总结用到的关键技术点应用场景举例示例优化建议

Java中的登录技术保姆级详细教程

《Java中的登录技术保姆级详细教程》:本文主要介绍Java中登录技术保姆级详细教程的相关资料,在Java中我们可以使用各种技术和框架来实现这些功能,文中通过代码介绍的非常详细,需要的朋友可以参考... 目录1.登录思路2.登录标记1.会话技术2.会话跟踪1.Cookie技术2.Session技术3.令牌技

Web技术与Nginx网站环境部署教程

《Web技术与Nginx网站环境部署教程》:本文主要介绍Web技术与Nginx网站环境部署教程,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教... 目录一、Web基础1.域名系统DNS2.Hosts文件3.DNS4.域名注册二.网页与html1.网页概述2.HTML概述3.

使用雪花算法产生id导致前端精度缺失问题解决方案

《使用雪花算法产生id导致前端精度缺失问题解决方案》雪花算法由Twitter提出,设计目的是生成唯一的、递增的ID,下面:本文主要介绍使用雪花算法产生id导致前端精度缺失问题的解决方案,文中通过代... 目录一、问题根源二、解决方案1. 全局配置Jackson序列化规则2. 实体类必须使用Long封装类3.

Java使用WebView实现桌面程序的技术指南

《Java使用WebView实现桌面程序的技术指南》在现代软件开发中,许多应用需要在桌面程序中嵌入Web页面,例如,你可能需要在Java桌面应用中嵌入一部分Web前端,或者加载一个HTML5界面以增强... 目录1、简述2、WebView 特点3、搭建 WebView 示例3.1 添加 JavaFX 依赖3

Springboot实现推荐系统的协同过滤算法

《Springboot实现推荐系统的协同过滤算法》协同过滤算法是一种在推荐系统中广泛使用的算法,用于预测用户对物品(如商品、电影、音乐等)的偏好,从而实现个性化推荐,下面给大家介绍Springboot... 目录前言基本原理 算法分类 计算方法应用场景 代码实现 前言协同过滤算法(Collaborativ

openCV中KNN算法的实现

《openCV中KNN算法的实现》KNN算法是一种简单且常用的分类算法,本文主要介绍了openCV中KNN算法的实现,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的... 目录KNN算法流程使用OpenCV实现KNNOpenCV 是一个开源的跨平台计算机视觉库,它提供了各