半脆弱性数字水印的研究与应用
一种用于图像内容认证的半脆弱数字水印
在 图像 的细 节 子带 中 自适 应 地抽取 反映 图像 内容的边 缘纹 理特 征作 为水 印信 息 ． 利 用混 沌系 统进 行 加密 。然 后 利用 图 并
像 内容相邻 特 征确定 量 化步 长 ， 过对小 波 系数进行 量 化调 制 来嵌 入 水 印 ， 印 的提 取 不 需要 原 始 图像 。最 后 通过 对 比 通 水 提取 出 的水 印信息 与重 新提取 出的图像边 缘纹 理特 征 ， 实现 对 待检 测 图像 的定位 认 证 。实 验证 明 ， 算法 能 够 忍受 常规 该 的 图像 处理 操 作 ， 对恶 意 的篡改 具有较强 的敏感性 和精 确定位 能力 ， 而 适用 于 图像 完整 性 和真实性 认 证 。 关键 词 ： 小波变 换 ； 混沌 系统 ： 图像认 证 ； 脆弱 水印 ； 半 盲检测
ｐ ｒｍｅ ｔｌｒ ｓ ｌ ｓ ｏ ａ ｈ ｓｓ ｈ ｍｅｉ ｏ ｅ ａ ｔｏ ｇ ｌ ｎ ｐ ａ ｏ ｓ ｅ ｉ ｎ ａ ｅ ｕ ｔ ｈ ｗｓｔ ｔｔ ｉ ｃ ｅ ｓｔ ｌｒ ｆｒ ｕ ａ ｍａ ｉｕｌｔ ｎ ．Ｂｕ ｌ ｉ ｕ ｈ ｎ ｅ ｆｔ ｅｉ ｇ ｌ ｒ ｓ ｌ ｒ ａ ｈ ｓｏ ｈ ｎ ｅ ｒ ｉ ｔｍａｉ ｏ ｓ ｃ ａ ｇ ｓｏ ｃ ｈ ｍａ ｅｗｉ ｕ ｔｉ ｂ ｅ ｃ ｅ ｆ ｌｅ ｎ
第２卷 １
第 １ 期
计 算 机 技 术 与 发 展
Ｃ ０ＭＰ ＥＲ ＥＣＨＮ ＵＴ Ｔ Ｏ１０ＧＹ ＡＮＤ ＤＥ ＶＥＩ Ｍ Ｅ ＯＰ ＮＴ
Ｖｏ ． Ｎｏ． １ ２１ １
２１ 年 １ ０１ 月
Ｊ ｎ ２ １ ａ． ０１
一
种用 于 图像 内容认证 的半脆 弱数 字水 印
ｈ ｔ ｒ ｒ ｅｅ ｔ ｎ．Ｉ ｄ ｉ ｏ ｔ ｅ ｗａｅ ａ ｋ ｄ ｔｃ ｏ ｍ ｉ ｎ ａ ｄ ｔ ｎ，ｔ ｉ ｃ ｅ ａ ｅｅ ｔｔ ｅ ｅ ａ ｔ ｏ ａｉ ｎ － ｅ ｉ ｅ ａ ｄ ｆｅ ｌ ｃ ｓ ｉ ｈ ｓ ｓ ｈ ｍｅ ｃ ｎ ｄ ｔ ｈ ｘ ｃ ｃ ｔ ｓ ｔ ｌ ｇ ｍｏ ｉ ｄ ｂ ｏ ｋ ．Ｔｈ ｌ ｏ ｉ ｍ ｐ ｌ ｓｔ ｅ ｃ ｌ ｏ ｈ ｌ ｌ ｌ ｅ ａｇ ｒｔ ｈ ａ ｐｉ ｔ ｅ ｏ ｈ ｉ ｇ ｎ ｅ ｒｔ ｄ ａ ｔ ｅ ｔ ｉｙ ａ ｔ ｅ ｔ ａ ｏ ． ｍａ ｅ ｉ ｔ ｇ ｉ ａ ｕｈ ｎ ｃｔ ｕ ｎ ｃ ｔ ｎ ｙｎ ｉ ｈ ｉ ｉ
完全脆弱与半脆弱图像水印的比较研究
赵 洁 张 众 维
天津 ３ Ｏ ０ ３ ８ ４ ） （ 天津城建大学计算机与信息工程学院 摘
要 ：随着科技的发展，数字水 印技术作为数字作 品产权保 护的一种有效手段得到
了广泛的关注 。本文通过对认证型水 印技术的研 究，详细 比较 了完全脆 弱数字水 印方案和半脆 弱数字水 印方案，并实现 了 基于Ｇ ｕ Ｉ 的脆 弱性水 印演示系统，集成 了基于校验和的完全脆弱水
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｗ ｉ ｔ ｈ ｔ ｌ １ ｅ ｒ ａ ｐ ｉ ｄ ｄ ｅ Ｖ ｅ ｌ Ｏ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ， ｄ ｉ ｇ ｉ ｔ ａ ｌ ｗａ ｔ ｅ ｒ ｍａ ｒ ｋ ｉ ｎ ｇ
印算法和基于 Ｊ Ｐ Ｅ Ｇ 压缩不变量的半脆弱水 印算法，指出了脆弱性水 印的发展前景和未来的研
究方 向 。
关 键
词：数字水 印 完全脆 弱 半脆 弱 图像认证
、
ＣＯ ｍ ｐａ ｒ ａ ｔ ｉ ｖｅ ｓ ｔ ｕｄ ｙ Ｏ ｎ ｔ ｈｅ Ｆｒ ａ ｇ ｉ ｌ ｅ ａ ｎｄ Ｓｅ ｍｉ — ｆ ｒ ａ ｇ ｉ ｌ ｅ Ｉ ｍａ ｇ ｅ Ｗａ ｔ ｅ ｒ ｍａ ｒ ｌ 【 ｉ ｎｇ
ｌ引言
２ 脆 弱性 水 印技 术
随着科技 的迅速 发展 ，多媒 体数字作 在通
过 网 络 大 量 传 播 和 交 流 的 同 时 容 易 受 到 各 种 攻 击 。数 字水 Ｉ Ｊ 作 为一 种 有效 的数 字产 品版 权 保护 技 术 被 广 泛 应 用 。 为 了检 测 和 鉴 定 原始 数 据 是 否 被 篡 改 ，脆 弱 性 水 印 应 运 而 生 。脆 弱 性 水 印 可 分 为 两类 ，一类 是完 全 脆 弱水 印【 ，它 只是 对 图像 的
面向图像认证的半脆弱数字水印算法研究
面向图像认证的半脆弱数字水印算法研究摘要:本文在介绍图像认证及半脆弱数字水印的相关理论的基础上,提出一种可以应用于图像认证的半脆弱数字水印算法,详细阐述了水印嵌入的步骤,并通过实验结果验证了该算法的有效性。
关键词:图像认证半脆弱数字水印随着当今网络的快速发展和现代计算机通信技术的不断进步,数字产品的安全性受到了极大地威胁,由此可能引发各种严重的问题。
因此,急需这样一种方法,能够保护产品内容的完整性。
由于数字产品无失真复制的特性,很容易就会被修改及拷贝。
在不能保证其内容的完整性,或者是怀疑其内容的真实性的情况下,用图像认证技术来鉴定该数字产品,就显的尤为重要。
1 图像认证的概念图像认证[1]是对数字图像的感知内容进行认证的一门技术。
数字产品的安全保护是近几年来,数字水印研究的热点。
在出版领域,对于知识产权的保护日益重要,授权者通常对商品的原始性表现出极大的兴趣。
在司法领域,对于呈堂证供是一些非纸质的证据而言,可通过本文所提到的手段来加以鉴定,依据鉴定结果给出公正的司法判决。
由于医学的高精确性的特性,原始光片是否发生细微的变化,对于给出最后的诊断都起着重要的作用。
通俗的说,通常需要考虑的问题有:数字产品是否已经被篡改、替换和恶意攻击;数字产品是否发生质的改变;数字产品篡改的区域是否能够进行还原等等。
是否被篡改？是否出现了品质上的变化？是否仅部分受到篡改和损坏？是否能通过一些手段来还原？2 图像认证的分类根据图像认证的完整性标准,可以分为精确认证和选择认证。
2.1 精确认证这种认证方法的根本目的是检查载体数据是否仍然保持其原始性,任何细微的差别都会被认定为无效。
通常在医学、商业领域使用较为广泛,而对于版权保护这样需要高容错的可靠性鉴定领域是不适用的。
2.2 选择认证精确认证适用于很多场合。
然而,通常在一副图像中,一般情况下,即便图像中进行了许多有损的操作,但人眼看来,处理后的效果与之前的效果并没有显著的差别。
多媒体信息内容认证中的半脆弱数字水印技术
到的攻击行为。探讨 了 半脆 弱数字水印技 术研 究需要解决的问题 和今后发展 的方向。 关键 词 ： 内容认 证 ； 弱性 数 字水 印 ； 脆 半脆 弱数 字 水印 中 图分 类号 ： Ｐ ９ 文 献标 识码 ： Ｔ３１ Ａ
０ 引言
作为数字媒体作品知识 产权保 护的一种 有效 手段 ， 数字 水印技术得到了广泛关注 ， 已成 为 国际学术界研 究 的一个 并 热点… 。 目前 对数 字产品的保护技术 一般 可 以分 为两类 ： 一 是用于版权保 护的鲁棒性数 字水 印技 术 ； 二是用 于 内容 完整 性、 真实性认证的脆弱性数字水印和半脆弱性数字水 印。 认证 是多媒体信 息安全技术 的一个重 要方面。计算机网 络 传输 中的 图像认 证一 般 分为 两类 Ｊ精 确认 证 和 内容认 ： 证 。精确认证把 图像作 为一个整 体 ， 图像 的任何篡 改均 是 对 不允许的 ， 即如果有 １比特 的改变 ， 图像就 不能通 过认 证 ， 也 称为完全认证 。内容认证是指在保持 图像作品 内容基本不变 的情况下 ， 允许作 品有一定程度 的失 真 ， 而对明显改变 图像 内 容的操作和恶 意篡 改则 拒绝通 过认 证 ， 称为选 择 性认 证。 也 脆弱水印对嵌入有水 印的图像的 任何 修改都 非常 敏感 ， 因而 适用于精确认证场合 ； 而半脆弱水 印对保 持 图像 内容基 本不 变的操作 （ 图像压缩和增强等 ） 如 是鲁棒 的 ， 而对 恶意 的修改 是脆 弱的 ， 因此适用于 内容认证 。半脆 弱水 印作 为一项新 型 数字媒体认证技术 ， 这几年得到迅速发展 ， 并且逐步从静 止图
维普资讯
第２ ７卷
２０ ０ ７年 ６ 月
文 章 编 号 ：０ １ ９ ８ （０ ７ Ｓ —０６ ０ １０ — ０ １ ２０ ） １ ２ ８— ３
用于版权保护和完整性验证的半脆弱数字水印技术
用于版权保护和完整性验证的半脆弱数字水印技术黄继风何孝富上海师范大学计算机科学与技术系，上海200234jfhuang@摘要提出了一种半脆弱数字水印技术，对原始图象进行2层小波变换，将变换后的小波近似系数以相邻的4个系数（2X2）为一组，计算每组的均值，利用原始图象的HVS特性，以均值为载体嵌入水印信号，对一般的图象处理操作（有损压缩、中值滤波等），系数的均值比单个系数有较强的稳定性。
提取水印时不需要原始图象，实验结果表明，该算法对一般的图象处理操作具有好的鲁棒性而对篡改攻击能准确的识别和定位。
关键词半脆弱数字水印完整性验证版权保护小波变换Semi-fragile watermarking for copyright protection and imageauthenticationHuang JiFeng,He XiaoFuDepartment of Computer Science and Technology,Shanghai Normal University,ShangHai 200234jfhuang@Abstract In this paper,we propse a semi-fragile watermarking technology for copyright protection and image authentication.We transform the image into wavelet domain and group the four adjacent wavelet coefficients. Utilizing the characteristics of the human visual system,we embed a digital signal into the average value of the four adjacent wavelet coefficients since the average value has better stability than single wavelet coefficient. This method needn’t original image when extracts the watermark.Experimental results show the effectiveness of this method which is robust to common image process and fragile to malicious attack.Keywords semi-fragile watermark, image authentication, copyright protection ,wavelet transform1 引言近年来，数字水印技术得到了学术界和产业界的广泛关注，包括文本、图象、音频和视频的许多数字水印系统被提出，其中有两类典型的技术被广泛地研究，鲁棒性水印技术和脆弱性水印技术，如果用于版权保护，则希望水印足够鲁棒，并能承受大量的包括有意的（如恶意攻击）或无意的（如图象压缩、滤波、噪声污染、尺寸变化等）破坏，若攻击者试图删除水印，则将导致多媒体产品的彻底破坏。
具有自适应性的半脆弱数字水印算法
关 键 词 ：数 字 水 印 ；半 脆 弱 ；低 通 滤 波 器 ；灰 度 差 分 ；梯 度 阈值 ； 自适 应 性 中 图 分 类 号 ：Ｔ ３ ９ ２ Ｐ ０ ． 文 献 标 志 码 ：Ａ 文 章 编 号 ： １０ —６ ５ ２ １ ） ５ １ ３ — ３ ０ １３９ （０ １０ —９７０
ａ ｏｉ ｍ．Ｂ ｓ ｇｉ ｐ ｏｅ ｗ ｐ ｓ ｆ ｔ ， ｈｓ ｌｏ ｔｍ ａ ｊｓ ｄｇａ ａ ｅｏ ｍ ｄ ｌ ｐ ｅ ａ ｄｃ ａ ｇ ｄｇａ —ａ ｅ ｉｅ ｌ ｒｈ ｇ ｔ ｙｕ ｉ ｒ ｄ ｌ —ａｓ ｌ ｒ ｔｉ ａｇｒ ｈ ｄｕ ｔ ｒｙｖ ｌ ｆ ｉｄｅ ｉ ｌ ｎ ｈ ｎ ｅ ｒｙｖ ｌ ｆ — ｎ ｍ ｖ ｏ ｅ ｉ ｉ ｅ ｕ ｘ ｕ ｄｆ
灰 度 差分 来 实现 水 印的嵌入 。 实验 结果表 明 ， 算法 对 Ｐｏ ｓｏ 所有级 别 的 ＪＥ 压 缩均 具 有鲁 棒 性 ， 对 该 ｈｔ ｈｐ下 ｏ ＰＧ 而
所有 几何 变换等 恶意 攻击 具有脆 弱性 ； 并可根 据 所提取 水 印判 断 ， 有 较 具
ＦＡＮ ｎ —ｉｎ Ｙｏ ｇ ｌａ ｇ，ＺＨＡＮＧ ｕ — ｆ Ｈ ｉｎ ｎ，ＺＨＡＮＧ ｉ Ｙｕｎ ｌ ｎ —ｏ ｇ
（ ｉ ｏｌ ｅ Ｚ ｅｇ ｈ ｕ Ｕ ｉ ｒ ｔ ， ｈ ｎ ｚ ｏ ５ １ ０， ｈｎ ） Ｓａ Ｃ ｌ ｇ ， ｈ ｎ ｚ ｏ ｎｖ ｓ ｙ Ｚ ｅ ｇｈ ｕ４ １ ５ Ｃ ｉａ ｓ ｅ ｅｉ
随着数字 水印技术 的发 展 ， 足鲁 棒性 和脆 弱 性 的具有 满
ｓ ｏ ｏ ｄ ｐｔｂ ｌｔ． ｈ ｗｓ ｇ ｏｄ ａ ａ ａ ｉｉｙ Ｋｅ ｒ ｙ ｗｏ ｄｓ： ｄｉｉａ ｔｒ ｒ ｉ ｇ； ｓ ｍｉｆａ ｉｅ；ｌ ｗ— ｓ ｌｅ ； ｇ ａ — ｌ ｅ ｄｉ ｅ ｅ ｔａ ； ｇ ａ ｅ ｈ ｅ ｈ ｌ ｇｔ ｌｗａｅ ｍａ ｋ ｎ ｅ — ｇｌ ｒ ｏ ｐａ ｓｆ ｔｒ ｒ ｙｖａｕ ｆ ｒ ｎｉ ｌ ｒｄｉｎｔｔ ｒ ｓ ｏ ｄ； ｓ ｌ－ ｄ ｐ ｉｅ ｉ ｆ ｅｆａ ａ ｔｖ
脆弱性数字水印研究
!! 认证水印的系统框架与研究现状
!+ (! 认证水印的系统框架 认证水印系统主体包括三部分 % 水印的产生 & 嵌入和检 测 认证 ’ 认证水印系统 首 先 将 提 取 的 宿 主 图 像 信 息 " 特征或图 或自定义信息 " 图像标志或序列号 # 转变为水印信 号 $ 像内容 # 通过嵌入算法将其嵌 入 原 始 图 像 中 ! 嵌入水印的图像经过信 道在信宿端被接收 ’ 通 过 检 测 认 证 算 法 进 行 认 证 $ 得到检测
(! 引言
随着计算机和网络 技 术 的 飞 速 发 展 $ 使得多媒体信息的 交流达到前所未有 的 深 度 和 广 度 ’ 然 而 $ 多媒体信息在传输 过程中会遭受各类无 意 或 有 意 的 篡 改 攻 击 $ 这使得人们对数 字媒体 " 数字图像 & 数字音频 & 数字视频 # 的完整性和内容的 真 实性产生质疑 ’ 如果篡改涉及到国家安全 & 法庭举证 & 历史 文 可能 会 造 成 不 良 的 社 会 影 响 或 重 大 政 治 经 献等重要内容时 $ 济损失 ’ 因此 $ 如 何 在 网 络 环 境 中$ 对数字媒体内容的真实 性& 完整性实施有效保护已成为一个严峻的现实问题 ’ 基于密码学的传统加密技术已成熟地应用于加密状态下 数字媒体内容的保 护 上 ’ 但 随 着 计 算 机 软 硬 件 技 术 的 发 展 $ 密码被破译的可能性 越 来 越 大 $ 即使非法拦截者在截获密文 后无法破译 $ 但可以将其破坏后再发送 $ 使得接收的消息无 法 密码 学 中 的 认 证 方 法 不 仅 需 另 外 保 存 信 息 译成明文 ’ 另外 $ 认证码 $ 而且认证不容许有一比特的改变 $ 认证水印技术则 克 服了传统加密方法的缺点 ’ 所谓认 证 水 印 " # 就是在保 4 N 7 V 8 6 7 G O > 7 G B 6d > 7 8 9 L > 9 C G 6 Z 证数字媒体信息一定视 " 或听# 觉 质 量 的 前 提 下$ 将与媒体内 容相关或不相关的标 志 信 息 作 为 水 印 直 接 嵌 入 媒 体 内 容 中 $ 当媒体内容 需 认 证 时 $ 可 将 水 印 提 出 鉴 定 其 是 否 真 实 完 整’ 认证水印除了具有 数 字 水 印 的 一 般 特 征 $ 如 不 可 见& 稳 健 性& 安全性外 $ 水印本身必须对篡改具有一定的敏感性和脆弱 性 ’ 因此 $ 同样在数字媒体中嵌入信息 $ 认证水印与鲁棒水印不 同 之处在于当信息内容 发 生 改 变 时 $ 认证水印信息会发生一定 程度的改变 ’ 目前 $ 认证 水 印 已 应 用 于 新 闻 图 片& 电 子 商 务& 法律案件 & 医学图像 & 工程设计等领域 ’
数字图像中脆弱水印关键算法研究的开题报告
数字图像中脆弱水印关键算法研究的开题报告一、研究背景和意义随着数字图像的广泛应用，保护数字图像的知识产权和完整性变得越来越重要。
一种常见的保护方法是使用数字水印技术，在数字图像中嵌入一些不可见的信息，以标识和保护原始图像。
但是传统数字水印技术存在着一些问题，如攻击者可以通过修改、裁剪、添加噪声等方法破坏水印，使得水印失效。
因此，研究数字图像中脆弱水印关键算法，对提高数字图像保护的能力具有重要意义。
与传统数字水印技术不同，脆弱水印是一种特殊的水印，容易被攻击者破坏。
但是，其在防抵赖和图像完整性方面具有独特的优势。
因此，脆弱水印技术在图像认证和防篡改方面具有广泛的应用前景。
二、研究目标和内容本文旨在研究数字图像中脆弱水印关键算法，探讨其在数字图像保护和认证领域的应用。
具体研究内容包括以下方面：1.脆弱水印的定义和分类：介绍脆弱水印的定义、分类和特点，对脆弱水印技术的基本概念进行详细阐述。
2.脆弱水印关键算法的研究：研究数字图像中脆弱水印的嵌入和提取算法，包括基于离散小波变换、主成分分析和奇异值分解等多种算法。
3.脆弱水印抵抗攻击性能的研究：探讨脆弱水印算法的抗攻击性能及其提高方法，比较各种算法在不同攻击条件下的鲁棒性。
4.脆弱水印的应用：研究脆弱水印技术在数字图像保护、认证和版权保护方面的应用，对其实际应用进行案例分析和评估。
三、研究方法本文将采用文献综述和实验研究相结合的方法进行研究，主要研究方法包括如下几个方面：1.文献综述：结合现有文献，对脆弱水印技术的基本概念、发展历程、分类和研究现状进行系统性梳理和总结。
2.算法设计：基于文献综述，设计脆弱水印嵌入和提取算法，并通过实验验证其有效性和性能。
3.攻击性能测试：对各种算法在不同攻击条件下的鲁棒性进行测试和分析，探讨提高脆弱水印抗攻击性能的方法。
4.应用案例分析：以版权保护为主要应用场景，分析脆弱水印技术在实际应用中的优势和不足，并提出相应的改进方法。
数字水印技术研究与应用
数字水印技术研究与应用第一章：引言数字水印是一种用于隐藏信息的技术，它可以在数字媒体中嵌入一些特殊标志或者信息，从而达到保护版权、追踪数字内容来源和保护数字媒体安全等目的。
目前，数字水印技术已经广泛应用于数字图像、音频、视频等各类数字媒体中。
本文将对数字水印技术的研究与应用进行深入探索，以期更好地了解数字水印的本质和应用。
第二章：数字水印技术2.1 数字水印概述数字水印技术将一些信息嵌入到数字媒体中，使其在视觉或听觉上不可察觉或难以察觉。
它的最大特点是可以在不影响原始数字媒体内容和质量的前提下，为数字媒体添加一些额外的信息，从而实现一些特殊的效果。
2.2 数字水印分类数字水印可以根据它的嵌入方式、嵌入域、水印类型等多个方面进行分类。
根据嵌入方式的不同，数字水印可以分为频域水印、时域水印、混合水印等；根据嵌入域的不同，数字水印可以分为图像水印、音频水印、视频水印等；根据水印类型的不同，数字水印可以分为可见水印、非可见水印等。
2.3 数字水印嵌入流程数字水印嵌入流程一般包括以下几个步骤：选择水印信息、选择嵌入域，将水印信息嵌入到媒体中，验证和提取数字水印信息。
第三章：数字水印技术应用3.1 数字水印原理在版权保护中的应用数字水印技术可以用于版权保护，一些数字内容提供商可以将数字水印嵌入到数字素材中，在发现有未授权使用的情况下，利用数字水印技术来跟踪盗版行为，保护版权。
3.2 数字水印技术在安全监管领域的应用数字水印技术还可以应用于安全监管领域，如对一些机密文件进行数字水印加密，以达到保密作用。
当机密文件被泄露时，可以通过数字水印技术来分析泄露渠道。
3.3 数字水印技术在医疗图像处理中的应用数字水印技术还可以应用于医疗图像处理领域，用于图像的认证和保密。
医疗图像需要保证本身的安全性和隐私性，数字水印技术可以帮助实现这一目标。
第四章：数字水印技术研究4.1 数字水印技术的研究现状当前数字水印技术的研究主要集中在不同嵌入域的数字水印技术研究上。
数字水印技术的研究与应用
数字水印技术的研究与应用随着数字媒体的快速发展，数字水印技术也逐渐成为研究和应用的焦点。
数字水印是一种在数字媒体中嵌入信息的技术，通过对数据进行加密、隐藏和提取，使得水印信息在不影响原始数据的情况下可以被正确识别和提取出来。
本文将针对数字水印技术的研究和应用进行探讨。
1. 数字水印技术的研究进展数字水印技术起源于对实体物体上水印的模拟，经过多年的发展和研究，逐渐形成了一套完整的理论体系。
数字水印技术主要包括三个方面的内容：水印嵌入、水印提取和水印识别。
水印嵌入是将水印信息嵌入到数字媒体中的过程，它可以通过一系列的算法或方法来实现。
水印提取是指从包含水印的数字媒体中提取出水印信息的过程，它也是数字水印技术中的核心环节。
水印识别是指通过对比、分析等方法来判断数字媒体是否带有水印以及提取相关的信息。
目前，数字水印技术在图像、音频和视频等领域都取得了一定的应用。
在图像领域，数字水印技术可以用于版权保护、内容认证等方面。
通过嵌入特定的水印信息，可以保护图片的版权，避免被未经授权的非法复制和使用。
在音频领域，数字水印技术可以用于音乐版权保护、音频认证等方面。
通过向音频数据中嵌入水印信息，可以追踪非法传播和复制行为。
在视频领域，数字水印技术可以用于视频认证、内容保护等方面。
通过嵌入水印信息，可以对数字视频进行验证和防止盗版。
2. 数字水印技术的应用案例2.1 图片版权保护案例数字水印技术可以应用于图片的版权保护。
以一家摄影机构为例，他们通过数字水印技术在所拍摄的图片中嵌入了其版权信息。
当图片被非法传播或盗用时，可以通过数字水印技术提取出图片中的水印信息，进而查明侵权行为的责任人。
这项技术的应用不仅保护了摄影机构的权益，同时也为他们提供了一种有效的维权方式。
2.2 音乐版权保护案例数字水印技术在音乐版权保护方面也有广泛的应用。
例如，在音乐流媒体平台上，通过向音频文件中嵌入数字水印信息，可以跟踪非法传播和盗版行为。
数字水印技术的研究及其应用
数字水印技术的研究及其应用数字水印技术是一种以数字信号为载体，在图像、音频、视频等数字媒体中嵌入特定的信息，从而实现版权保护、数据完整性验证、信息标识等多种应用的信号处理技术。
随着数字媒体的广泛应用和数字盗版的盛行，数字水印技术在知识产权保护、信息安全等领域具有广泛的应用前景。
一、数字水印技术的基本原理数字水印技术是一种信息隐藏技术，它是通过在数字信号中嵌入额外信息，来实现双重保护的一种技术。
数字水印的嵌入过程涉及信源编码、数据压缩、嵌入位置选择、水印强度等多个方面。
数值水印一般包括二级操作，即嵌入和提取。
其中嵌入可以是在时间域中嵌入、在频域中嵌入或在空间域中嵌入，而提取则是通过一些算法来把嵌入进去的水印提取出来。
二、数字水印技术的应用领域数字水印技术的应用领域十分广泛。
它可以应用于音频、视频、图像等不同的数据类型。
它的主要应用领域包括：1.版权保护随着数字媒体的广泛应用和流通，版权保护问题日趋突出，数字水印技术可以有效地解决这个问题。
2. 信息认证由于互联网上信息量大且难以辨别其真假，所以在网络安全领域，数字水印技术更多地被用于信息认证。
3. 隐私保护在互联网时代，隐私保护问题日益严重，而数字水印技术可用于在数字媒体中嵌入个人隐私信息，实现信息保护。
4. 医疗保健为防止患者信息被泄露，将病人信息用数字水印技术嵌入患者数据中，进行数据治理，是医疗保健领域内数字水印技术的典型应用。
5. 商业数据保护在商业活动中，数字水印技术还可以发挥重要的作用。
数字商务的发展，某些商业数据的共享也需要数字水印技术的支持。
三、数字水印技术的应用案例分析1. 数字水印在版权保护中的应用在音频和视频产业中，版权保护成为了一大难题。
随着数字水印技术的应用，版权保护工作变得更加容易。
数字水印技术可以将一些特定的信息嵌入到音频或视频中，如专辑ID、作者名、制作公司、版权有效期等，便于版权人员进行更精确的管理。
2. 数字水印在医疗保健领域的应用由于医疗数据的特殊性，传统的数据加密技术容易被破解，而数字水印技术可以将医疗数据中的相关信息进行隐藏和加密。
一种用于图像认证的半脆弱水印算法设计★
120随着信息技术的飞速发展,数字图像被恶意篡改的事情常有发生,导致对图像内容的完整性和真实性认证需求已迫在眉睫,传统的数字签名技术已经不能满足图像认证的需要。
半脆弱水印作为一种有效的内容认证吸引了众多研究者的关注。
半脆弱水印技术在版权保护方面,能够抵御一定程度的恶意攻击[1]。
基于半脆弱水印的认证系统具有一定的鲁棒性、脆弱性,以及改动的敏感性和可定位性,根据其实现方法可分为空域法和变换域法,空域算法在遇到非恶意操作的情况下,鲁棒性较差,而变换域的算法则能更好地满足实际需求[2]。
本文结合半脆弱水印在图像认证方面的优势,在小波变换的基础上,提出一种新的图像认证算法。
1 混沌映射Logistic 映射是一类简单而广泛应用的混沌动力系统,可用下面的公式(1)来描述[3]:1(1),[0,4],[0,1]n n n n x x x x λλ+=-∈∈ (1)研究发现Logistic 映射的混沌区域为(,4], 3.569945672...λλλ∞∞∈=。
从理论上,证明了具有不同初始值0x 和0y 生成的两个混沌序列的互相关函数为零。
很明显,Logistic 映射对初值有很强的敏感性。
由于混沌系统对初始值的极端敏感性,水印信号对图像的恶意篡改非常敏感,甚至对水印图像的小篡改也会使混沌系统的初值发生变化。
因此,对于半脆弱水印算法,利用混沌序列作为水印信息,非相关性和保密性将会得到保证。
2 水印的嵌入算法基于小波变换的特点,其在图像处理中具有良好的频率分解特性,并且与人类视觉系统匹配,所以本文采用离散小波来实现图像水印嵌入。
原始图像I 是灰度图像,其大小是 m n *,认证水印信息生成过程如下:Step 1:对原始图像进行两层离散小波变换。
首先,通过对原始图像进行两层小波分解,可获得其小波系数,2LL 是其低频子带,高频子带包括:HL 水平分量系数、LH 垂直分量系数、HH 对角分量系数。
Step 2:认证水印的产生对图像二维低频系数处理之后,得到包括原始认征水印信息在小波系数的多个分量中,由于2LL 子带包含了图像的主要能量,而且一般的图像处理对它的影响都比较小,因此图像的认征水印在低频子带2LL 中提取,定义:221,(,)(,)0,(,)ifLL i j w i j ifLL i j αα≥⎧=⎨<⎩ (2)式中, α为阀值,(,)w i j 为与2LL 等大小(44m n ⨯)的二值矩阵。
半脆弱印刷数字有意义水印算法研究
第37卷增刊电子科技大学学报Vol.37suppl 2008年6月Journal of University of Electronic Science and Technology of China Jun.2008半脆弱印刷数字有意义水印算法研究王玲，王晓建，彭启琮(电子科技大学通信与信息工程学院成都610054)【摘要】数字水印技术是在数字作品中嵌入不明显的记号。
该文分析了印刷品制作中包含数模-模数转换过程的特性，与数字水印技术相结合，将纯数字域的防伪手段应用到模拟领域中的印刷品上。
将印刷品扫描打印过程作为失真信道进行建模分析，并在算法中加入预失真；比较了数字水印各算法，结合印刷品的特性采用并改进特征值分解的方法，嵌入和检测有意义水印，通过该水印对二次扫描打印印刷品脆弱不可检测，来达到防伪的要求。
该算法相对于空域算法和其他变换域算法有复杂度低、检测准确度高的优势。
关键词数字水印;有意义;半脆弱;特征值分解中图分类号TP309文献标识码AResearch on Semi-Fr agile Pr inted Meaningful Watermar kingWANG Ling,WANG Xiao-jian,and PENG Qi-cong(School of Communication and Information Engineering,University of Electronic Science and Technology of ChinaChengdu610054)Abstr act Watermarking is the method of embedding invisible message in digital works.In this work,by analyzing digital-analog (DA)and analog-digital (AD)process,a novel method of printed meaningful watermarking is proposed based on singular value decomposition (SVD).The distortion of printing and scanning is analyzed.The experiment result shows that the method is feasible for embedding and detecting watermarking in printing.Key wor ds digital watermarking;meaningful;semi-fragile;singular value decomposition 收稿日期：20080304作者简介：王玲(3)，女，博士生，主要从事现代通信中的信号处理、高速信号处理与实时信号处理方面的研究随着网络技术的飞速发展以及多媒体技术的广泛应用，越来越多的数字作品出现在我们面前，而它们的传播使用授权与版权保护问题也日益成为国内外研究的重点和热点。
图像半脆弱数字水印算法的研究的开题报告
图像半脆弱数字水印算法的研究的开题报告一、研究背景和意义随着互联网和数字化技术的发展，图像成为人们生活和工作中不可或缺的重要数字资料。
然而，由于数字图像易于被复制和篡改，图像的完整性、可信度和可追溯性等方面面临诸多挑战。
为了保护数字图像的版权、隐私和安全，数字水印技术已经成为一种重要的解决方案。
数字水印是一种嵌入在数字媒体中的不可见信息，可以被用于确定媒体的来源、版权等信息。
数字水印通常分为盲水印和非盲水印两种。
非盲水印需要原始图像作为提取水印的依据，而盲水印不需要原始图像，其水印信息可以被直接提取出来。
盲水印分为弱水印和强水印两种。
弱水印不影响原始图像的视觉品质，但易于被攻击者删除或修改。
而强水印则较难被删除或修改，但其会对原始图像产生不可忽略的影响。
在实际应用中，往往需要不同强度的水印来满足不同应用需求。
同时，图像水印算法也需要考虑图片处理时间、结果品质等问题。
因此，本研究旨在探索一种半脆弱性水印算法，使其在保证水印鲁棒性、水印可提取性的同时，尽可能减少对原始图像的视觉影响。
二、研究内容和方法本研究拟提出一种基于DCT变换和像素置乱的半脆弱数字图像水印算法，其主要流程包括以下几个步骤：1. 将原始图像转换为DCT频域，选取若干高能量系数进行水印信息嵌入。
2. 在频域执行像素置乱操作，增加水印鲁棒性。
3. 提取水印时，先对图像进行DCT变换，再提取相应的系数。
4. 对提取的系数进行解码和去置乱操作，即可得到水印信息。
在本算法中，通过DCT变换将图像转换为频域，可以抑制图像的高频噪声，提高水印的隐蔽性。
同时，选择高能量的DCT系数也可以减少对原始图像的影响。
通过像素置乱的操作，可以增强水印的抗攻击性，减少对原始图像的影响。
提取水印时，需要对被置乱的水印进行解码和去置乱，在尽可能减少水印信息损失的情况下提取完整的水印信息。
三、研究预期本研究预期能够提出一种适用于图像版权保护的半脆弱数字水印算法，该算法具备一定的鲁棒性和抗攻击性，同时较少地影响原始图像的视觉品质。
基于HSB与LSB的半脆弱水印算法
并提取出ａ枷，； １ 枷， ａ ， （ （ （ Ｏ（ ， ｆ 枷的最低
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２基于Ｈ Ｂ Ｓ 的半脆弱水印算法 Ｓ 与ＬＢ
２１水印嵌入 ．
１ ）首先将所要嵌 入水 印的载体图片进行分块， 块 的 大小 为 ２×２ 分 别 以 Ａ 表 示 ， ＝（ ） ， ｋ ｋ １ Ｋ ， 是总的块数 。用下列矩阵表示 ：
现在 常用的半脆 弱水印技 术可以 分别从空 间
域 …和 变 换 域 来 进 行 。 空 间域 主 要 在 图像 最 低 有
应用于JPEG XR的半脆弱数字水印技术
应用于JPEG XR的半脆弱数字水印技术随着数字媒体技术的快速发展，数字媒体文件保护逐渐成为人们关注的焦点之一。
数字水印技术是一种常用的数字版权保护技术，它能够在数字媒体文件中嵌入一种难以察觉的标记，以证明该文件的版权归属，防止盗版和篡改。
其中，半脆弱数字水印技术因其在保护文件安全的同时还提供了相关信息的快速获取，被广泛应用于不同的图片格式中。
JPEG XR 是一种新型的图片格式，采用了一些优化方法来提高图片的显示效果和压缩比，因此半脆弱数字水印技术能够很好地应用于 JPEGXR 中。
半脆弱数字水印技术是一种介于脆弱数字水印和强数字水印之间的技术，它保留了脆弱数字水印的易被攻击的特点，同时又增加了一些强水印技术的特点，使得数字水印在不影响原始数据的情况下，在一定程度上具有一定的容错能力。
半脆弱数字水印技术在应用于 JPEG XR 中的过程中，则需要考虑以下几个方面的问题。
首先是数字水印的嵌入和提取技术。
在 JPEG XR 中，数字水印可以被嵌入进像素矩阵中，数字水印的提取则需要进行一些相应的反嵌入操作，这需要对图片格式和压缩算法进行深入的了解。
其次是数字水印的容错能力问题。
在数字水印容易被攻击的情况下，容错能力的提高可以使水印更加稳定，具有更好的抵抗攻击的能力。
最后，数字水印的效率问题。
对于 JPEG XR 这种高压缩比的图片格式，数字水印的效率问题更为突出，需要考虑如何在保证图片压缩比的情况下提高数字水印的效率。
总之，半脆弱数字水印技术在应用于 JPEG XR 中的过程中，需要考虑多方面的问题，从数字水印的嵌入和提取技术、容错能力问题和效率问题等方面进行深入的研究和探讨，以提高技术的稳定性和实用性。
这将有助于提高数字媒体文件的版权保护标准，保护数字媒体的知识产权，促进数字媒体产业的健康发展。
数字水印技术与应用研究
数字水印技术与应用研究随着数字技术的不断发展，我们的生活与工作方式已经发生了翻天覆地的变化。
无论是数字音频、数字视频还是数字图像等，数字化的内容已经成为了我们日常生活中不可或缺的一部分。
然而，随之而来的问题也逐渐浮现在我们的视野中，其中最为突出的问题莫过于数字内容在网络上的使用和传播的问题。
数字水印技术的出现，为我们解决了这一问题，并极大地促进了数字内容保护和应用方面的发展。
1. 数字水印技术有什么优势？数字水印技术，简单来讲就是将可见或不可见的信息隐藏在数字内容中，对其进行标记，并且保证这种标记不会被轻易地删除或者篡改。
这种技术对于数字内容保护和防止盗版有着非常重要的作用。
从技术上来讲，数字水印技术有以下优势：（1）数字水印技术可以防止隐蔽性很强的图像、音频和视频等数字信息被篡改或者盗版。
（2）数字水印技术可以对内容进行可持续的保护和监管，具有非常可靠的可审计性和可追溯性。
（3）数字水印技术不仅可以用于版权保护，还可以应用在商业广告、反欺诈和安全认证等方面。
2. 数字水印技术的应用案例数字水印技术在各行各业都有着非常广泛的应用。
下面是一些案例：（1）卫衣数字水印技术。
该技术可以将购买者的身份信息嵌入到卫衣的设计纹理中，让每一件卫衣都是独一无二的。
这种技术也被广泛应用于珠宝制作、艺术品收藏等领域。
（2）数字水印技术在转码和视频编辑工具中的应用。
数字水印技术可以大幅提高转码和视频编辑工具的安全性和可靠性。
（3）区块链数字水印技术。
区块链是下一代互联网技术，数字水印技术可以将版权信息和重要的商业数据嵌入到区块链中，使得这些信息无法被篡改或删除。
3. 数字水印技术的未来发展方向数字水印技术目前已经在多个领域得到广泛的应用，但它的发展方向还远远不止于此。
未来数字水印技术的发展方向有以下几个方面：（1）数字水印技术在大数据应用、人工智能相关技术中的应用。
以图像识别为例，通过数字水印技术可以对图像精确标识，使得图像识别的可信度更高。
基于变换域的半脆弱水印技术应用与研究的开题报告
基于变换域的半脆弱水印技术应用与研究的开题报告一、背景与意义数字媒体技术的广泛应用加剧了内容的剽窃和盗版现象，严重影响了知识产权的保护。
因此，数字水印技术应运而生。
水印可以被定义为在原始数据中嵌入的一种可以识别并提供相关信息的附加数据。
数字水印技术可以应用于图像、音频、视频等各种数字媒体中，以提供可靠的版权保护和认证，使得被水印保护的数据能够在数字传输和复制过程中被追踪和防篡改。
基于变换域的数字水印技术通过对数据进行变换操作，将水印信息隐藏到变换域中，从而增强水印的鲁棒性和半脆弱性，实现了对被保护数据的保护和版权管理，拓宽了数字水印技术的应用范围。
二、研究内容本文拟基于变换域的半脆弱水印技术进行应用与研究。
具体内容包括：1. 基于变换域的半脆弱水印技术理论研究：深入分析基于变换域的数字水印技术原理，重点研究半脆弱水印技术的实现方法和半脆弱性的定义、性质及其对数据的保护能力。
2. 半脆弱水印算法设计：在理论研究的基础上，根据图像的特点和应用需求，设计出一种有效的半脆弱水印算法，提高水印的抗攻击性和鲁棒性。
3. 半脆弱水印技术的应用研究：将半脆弱水印技术应用于数字图像中，测试其对被保护数据的保护效果，以及对图像的质量、尺寸、压缩等处理的适应性。
三、研究方法与步骤本文的研究方法主要包括文献调研、理论分析、算法设计和实验评估四个步骤。
具体步骤如下：1. 文献调研：收集国内外基于变换域的数字水印技术实现方法和研究结果的相关文献，了解当前数字水印技术的发展状况，掌握半脆弱水印技术的研究现状和发展趋势。
2. 理论分析：对已有的基于变换域的数字水印技术研究成果进行深入分析，研究其实现原理、特点和性能指标，理解半脆弱性的定义、性质及其实现方法。
3. 算法设计：基于已有的理论研究成果和实验数据，设计出一种有效的半脆弱水印算法，提高水印的鲁棒性和半脆弱性，使其适应于不同应用场景和图像处理操作。
4. 实验评估：使用MATLAB等工具对设计的半脆弱水印算法进行实验验证，测试其对图像数据的保护效果、鲁棒性和半脆弱性，并对实验结果进行分析和总结。
实现图像篡改检测和内容恢复的半脆弱数字水印的研究的开题报告
实现图像篡改检测和内容恢复的半脆弱数字水印的研究的开题报告一、研究背景随着数字图像技术的发展，图像篡改成为了一种越来越普遍的现象。
在某些情况下，图像篡改甚至对人们的生命和财产安全带来了威胁。
为了应对这一问题，数字水印技术应运而生。
数字水印是在数字媒体中插入的一种不可见的信息，用于保护版权、安全和追踪等。
数字水印技术可以分为不可见数字水印和半脆弱数字水印两种类型。
其中，半脆弱数字水印是指只能抵抗某些特定的攻击，但在其他攻击下仍然容易破解。
半脆弱数字水印适用于图像加水印后仍然需要进行一定的修改、处理或压缩等操作的应用场合。
二、研究目的本研究旨在开发一种基于半脆弱数字水印技术的图像篡改检测和内容恢复方法，以保护数字图像的版权和安全。
具体目标包括：1. 设计一种有效的半脆弱数字水印算法，实现数字水印的嵌入和提取；2. 开发一种图像篡改检测算法，较准确地检测数字水印信息是否被篡改；3. 实现一种图像内容恢复算法，使得篡改过的图像在经过检测后能够恢复原有的内容；4. 对所设计的算法进行实验验证，并与其他已有的算法进行比较分析。
三、研究内容1. 半脆弱数字水印技术研究：分析已有的数字水印算法，并设计一种适合本研究的算法。
2. 图像篡改检测算法研究：研究基于半脆弱数字水印的图像篡改检测算法，确保有效地检测出篡改图像。
3. 图像内容恢复算法研究：通过数字水印信息的嵌入和提取，实现图像内容的恢复。
4. 实验验证和比较分析：选取不同类型的图像，并针对不同的攻击方式进行实验验证。
并将所设计的算法与已有的算法进行比较分析，验证所设计算法的有效性和优越性。
四、研究意义本研究的意义主要体现在以下几个方面：1. 基于半脆弱数字水印技术的图像篡改检测和内容恢复算法，能够有效地保护数字图像的版权和安全，增加数字图像的应用范围和价值。
2. 通过本研究的实验验证和比较分析，能够进一步完善数字水印相关技术，提高数字水印的应用效果和可靠性。
基于计算全息的半脆弱图像认证及恢复水印算法研究的开题报告
基于计算全息的半脆弱图像认证及恢复水印算法研究的开题报告1.研究背景随着数字技术的快速发展，数字图像的安全性越来越受到关注。
在数字图像中，图像认证和水印技术是保护图像安全的有效手段。
其中，图像认证的目的是确认图像的真实性和完整性，水印技术则是在图像中嵌入特定的信息以实现图像的识别和防伪。
在现有的图像认证和水印技术中，基于计算全息的技术是一种较为新颖的方法，它通过对图像的全息信息进行计算，实现对图像的安全保护。
然而，现有的基于计算全息的技术在应用中存在一些问题，如恶意攻击、复制、篡改等。
因此，需要进一步研究该技术的实现和改进。
2.研究目的本次研究旨在探讨基于计算全息的半脆弱图像认证及恢复水印算法，以实现对数字图像的安全保护。
具体研究内容包括：1）对基于计算全息的图像认证和水印技术进行研究，并分析现有技术存在的问题和不足；2）对半脆弱图像进行认证，通过计算全息技术提高图像安全性，同时又使图像具有一定程度的容错性，减少不必要的误认；3）通过改进算法，实现半脆弱水印在图像篡改后的自适应性恢复，并通过实验验证算法的准确性和实用性。
3.研究方法本次研究采用实验探究和理论分析相结合的方法，对基于计算全息的半脆弱图像认证及恢复水印算法进行研究。
具体研究步骤如下：1）对现有的基于计算全息的技术进行调研，分析其优缺点和不足之处；2）对半脆弱图像进行认证，统计认证结果数据并进行分析；3）针对半脆弱水印在图像篡改后的自适应性恢复问题，提出一种新的算法模型，并进行实验验证；4）通过实验数据和理论分析，对研究结果进行量化评价和总结，并提出进一步的改进和未来研究方向。
4.研究意义本次研究对数字图像的安全认证和水印技术有着重大的意义和实际应用价值。
其主要意义包括：1）进一步提高数字图像的安全性和保护性，有效预防数据泄露和篡改；2）研究具有半脆弱性质的图像认证和水印技术，提高图像的容错性和可靠性；3）探究改进算法及实现机制，为数字图像的安全管理提供有效的技术支持和保障。
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武汉理工大学硕士学位论文
第１章绪论
１．１课题背景
随着因特网的日益普及信息产业的飞速发展，人们的信息商品化意识不断 增强，越来越多的信息通过网络进行传输，多媒体信息的交流已达到了前所未 有的深度和广度，其发布形式也越来越丰富了。多媒体数据的数字化为多媒体 信息的存取提供了极大的便利，也极大地提高了信息表达的效率和准确性。人 们如今可以通过因特网发布自己的作品、重要信息和进行网络贸易等，也可以 通过各种信息技术对信息产品进行复制和传播。然而现代盗版者也仅需轻点几 下鼠标就可获得与原版完全一样的复制品，并以此谋取暴利。而一些具有特殊 意义的信息， 如涉及司法诉讼、政府机要等等信息，则会遭到恶意攻击和篡改 有效地保
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１．２课题研究的目的和意义
国内数字水印技术的发展历史较短，虽然有数十家研究机构和大学正在从
事数字水印技术的研究和相应产品的开发，但到目前为止，还很少有商品化软 件推出。面临加入ｗ１Ｄ之后的巨大挑战和机遇，我国已明确表示：所有的知 识产权保护和安全认证问题不可能依靠国外的力量，必须由我们自主开发解决。 因此，无论从学术研究角度，还是从应用技术的角度，开展数字水印的研究都 具有十分重要的意义。 尽管数字水印技术当前面临种种尚待解决的难题，但这些阻挡不住它滚滚 向前的发展趋势，特别是在网络技术和应用迅速发展的今天，水印技术的研究 更具现实意义。随着互连网用户的成倍增加，电子商务的加速发展，数字产品 的普及，数字水印作为信息安全领域中的新生事物，具有很高的技术含量和很 强的生命力，同时也孕育着巨大的商机。专家预见，这门横跨信号处理、数字 通信、密码学、计算机网络等多学科的新兴技术，将在未来的数字作品版权保 护、篡改提示、隐蔽通讯、使用控制、电子商务等领域中令其具有广阔的应用 前景ｐ】。 本次设计针对网络图像的篡改，对目前存在数字水印算法进行分析，完成 一套可行的半脆弱性数字水印方案，通过验证图像中嵌入的数字水印信息到达 篡改提示，以减少网络图片遭受篡改攻击，使得数字水印保护网络图像安全性 成为可能。
法达到预期的认证效果。本文从图像认证的角度，分析脆弱性水印的主要理论 和方法、现有方案以及技术路线的优缺点，并结合ＤｃＴ压缩标准和人类视觉系 统特性，设计一套有效的半脆弱性水印系统。 针对半脆弱性水印的基本特征，如不可感知性，安全性，一定的鲁棒性， 以及其能够可靠地检测篡改，并根据具体场合不同具有不同鲁棒性的特点，本 文重点研究了半脆弱性数字水印的基本思想、水印信息的预处理、水印的嵌入、 水印的提取与验证等问题，设计并实现了一个能够在Ｐｃ机上高效运行的半脆弱 性数字水印系统。 本课题完成了如下的工作内容：对数字水印的原理进行分析，根据半脆弱 性水印的特征对其进行了深入研究：提出了一个水印嵌入方案， 基于常用的
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ｗｅｒｅ ｃｏｓｉｎｅ
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武汉理工大学硕士学位论文
权的证据，同时通过对水印的探测和分析保证数字信息的完整可靠性，从而成 为知识产权保护和数字多媒体防伪的有效手段。随着研究的深入，包括数字水 印在内的信息隐藏技术得到了迅速发展。但是目前的信息隐藏技术，尚未形成 完整的理论体系。信息隐藏学作为知识产权保护的主要手段，受到到广泛的重 视，其应用领域也在不断拓展，涉及了版权保护、隐含标识、认证、隐蔽通信
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伪造。因此如何在信息时代解决恶意攻击和篡改伪造信息产品问题， 护知识产权，已受到人们的高度重视。
现有的多数版权保护系统多采用密码学的密码认证技术【”，但仅采用密码并 不能完全解决版权保护问题，密码仅能在数据从发送者到接受者的传输过程中 进行数据加密保护。但当信息被接收并进行解密后，所有加密的数字信息就与 普通数字信息一样，将不再受到保护。一旦授权用户非法拷贝、非法传播给其 他用户，这种加密系统对版权保护无济于事。而且传统密码学对图像、视频和 声音等多媒体信息进行加密的技术还不够成熟。 为了解决这一难题，迫切需要一种补充技术，能够在数字内容在被解密后 也能够继续保护数字内容的版权。近几年国际上提出了数字水印技术就是这样 一种新的有效的数字产品版权保护和数据安全维护的技术。作为信息隐藏技术 在计算机领域的一项重要应用，数字水印成为传统加密方法的有效补充手段， 是一种可以在开放的网络环境下保护版权和认证来源及完整性的新技术，近年 来已引起了人们的高度重视，并已成为多媒体信号处理领域的一个研究热点。 与钞票水印相类似，这是一种将特制的不可见的标记，在保证数字化作品的质 量基础上，利用数字内嵌的方法隐藏在数字图像、声音、文档、图书、视频等 数字产品中，用以证明原创作者对其作品的所有权，并作为鉴定、起诉非法侵
本系统的成功研制，可有效地实现通过各种信道传输后的图像的信息完整
性验证，由于本系统设计的嵌入方案对ＪＰＥＧ压缩具有较强的抵抗能力，从而使 得需要进行压缩处理的图像产品的安全认证成为可能，因此大大提高了脆弱性 水印的实用性。
关键词：
数字水印，ＤＣＴ，半脆弱性水印，图像处理
武汉理工大学硕士学位论文
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利。该专利描述了一种将标识码不可感知地嵌入到音乐中而证明所有权的方法。
Ｈ锄ｂｏｏｋｅ在专利中指出：该发明使得对音乐制作人的身份认证和有效地防止盗
版成为可能，它的作用类似于纸张中的水印。这是迄今为止所知道的最早的电
子水印（Ｅ１ｅｃ呐ｎｉｃｗａｔｅ姗ａ埘ｎｇ）技术。从此以后，一些水印技术被提出并根据不
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武汉理工大学硕士学位论文
１．３国内外研究发展现状
１．３．１数字水印技术的发展
虽然数字水印【４】的提出是在２０世纪９０年代，但是，通过向艺术作品中嵌人
标识码以证明所有权的技术思想却可以追溯到１９５４年。该年，美国Ｍｕｚａｃ公司 的Ｅ１１１ｉ１ Ｈｅｍｂｒｏｏｋｅ申请一项名为“１ｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ
同的应用而得以发展。但在２０世纪９０午代以前、电子水印（特别是数字水印） 并未像一个研究课题那样受到实质的关注。
早期的数字水印技术是针对数字图像进行研究的，关于该技术的论述始见
于Ｔｉｒｋｅｌ等人在１９９３年的一篇文章。这篇文章首先提出了电子水印饵ｌｅｃｔｒｏｎｉｃ
ｗａｔｅ珊ａｒｋ）的说法。１９９４年ｖ∞Ｓｃｈ”ｄｅｌ发表了一篇题为“Ａ
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ＪＥＰＧ压缩标准中使用的离散余弦变换和人眼视觉系统的特征，通过友好的图形 界面完成了水印信息的ＤｃＴ域中频系数嵌入，嵌入水印后的图像和宿主图像相 关质量较高；设计的脆弱水印具备一定的抗压缩攻击的能力，特别是抗ＪＰＥＧ压 缩，满足了认证技术的实际要求；对图像信息的裁剪和替换有着较好的篡改提 示功能，较好的实现了图像的安全认证。