浅谈数字半色调图像水印技术
数字图像水印技术的研究与应用
数字图像水印技术的研究与应用随着数字信息技术的发展，数字图像的使用越来越广泛，如何保护这些数字图像的版权成为了一个重要问题。
而数字图像水印技术的出现，极大地提升了数字图像版权保护的水平。
数字图像水印技术可以在图片中嵌入信息，不影响原有图片的视觉效果，但可以在未经授权的情况下，验证图片的版权信息。
本文将介绍数字图像水印技术的研究现状和应用。
一、数字图像水印技术的研究数字图像水印技术的研究主要涉及两个方面：水印的嵌入和水印的提取。
1. 水印的嵌入水印的嵌入是将信息嵌入到原始图像中的过程。
常用的方法有频域水印嵌入和空间域水印嵌入。
频域水印嵌入是将水印嵌入到图像的频域中，比如通过傅里叶变换得到的频谱图，这种方法不会对原始图像造成明显的失真。
空间域水印嵌入则是将水印嵌入到原始图像的像素中，这种方法与伪装技术有些相似。
2. 水印的提取水印的提取是指从一张带有水印的图像中提取出水印信息的过程。
提取水印的方法有很多，其中最常用的是相关性检测法和最大似然估计法。
相关性检测法是通过计算水印模板与可能包含水印的图像区域之间的相关性大小，来判断是否存在水印。
最大似然估计法则是根据水印嵌入时使用的嵌入密度函数和水印提取时使用的提取密度函数，通过最大化似然函数值的方法来提取水印。
相比于核密度估计法和小波域水印检测法，最大似然估计法具有更好的性能。
二、数字图像水印技术的应用数字图像水印技术在版权保护方面有着广泛的应用，下面将介绍几个常用的应用场景。
1. 图片版权保护数字图像水印技术可以嵌入版权信息，例如作者姓名、创作日期等，以确保图片的版权不被侵犯。
当出现盗版侵权情况时，可以通过提取水印信息来维护自己的合法权益。
2. 数字证书防伪数字证书的防伪是非常重要的，一旦被伪造，就会造成巨大的损失。
数字图像水印技术可以将证书的信息嵌入到图片中，并且提供了比较精确的提取方法，这在数字证书防伪中有着广泛的应用。
3. 图像身份验证在网络安全领域，识别图像是否合法是非常重要的一项任务。
数字图像水印技术研究与应用分析
数字图像水印技术研究与应用分析随着数字技术的迅猛发展，图像在我们的生活中的应用越来越广泛。
然而，在数字化的时代，图像的一致性和真实性成为了一个严峻的问题。
为了保护图像的版权和完整性，数字图像水印技术应运而生。
本文将重点讨论数字图像水印技术以及其在不同领域的应用。
首先，让我们了解一下数字图像水印技术的基本原理。
数字图像水印是将可见或不可见的信息嵌入到一个图像中，以达到保护图像版权或完整性的目的。
嵌入水印的过程包括两个主要步骤：水印嵌入和水印提取。
水印嵌入是将水印信息通过一定的算法嵌入到原始图像中，而水印提取则是通过相应的算法从带有水印的图像中提取出水印信息。
在数字图像水印技术的研究中，有几个关键问题需要解决。
首先是水印的可见性。
可见水印是指在水印嵌入后能够直观地看到水印的存在，而不可见水印则是指水印嵌入后无法通过肉眼观察到的水印。
两者的选择取决于具体的应用需求。
例如，在图像版权保护领域，一般会选择不可见水印，以保护原始图像的视觉质量。
其次是水印的鲁棒性。
鲁棒性是指水印在经过一些针对图像的编辑操作后，仍然能够被准确提取出来。
这些编辑操作包括压缩、旋转、裁剪等。
在实际应用中，数字图像经常会经历这些操作，因此保持水印的鲁棒性是非常重要的。
数字图像水印技术已经在各个领域得到了广泛的应用。
其中，数字版权保护是其中之一。
在互联网时代，盗版问题成为了摆在版权方面前的一个巨大难题。
通过嵌入数字水印，版权方可以追踪和管理自己的图像，有效减少盗版行为。
此外，数字图像水印技术还在信息认证领域发挥着重要作用。
在数字身份认证过程中，手持身份证照片的人员可以通过数字图像水印进行验证。
数字水印技术可以将身份信息嵌入到照片中，使得证件的真实性得到了可靠保证。
在医学领域，数字图像水印技术也有着广泛的应用。
医学图像水印的嵌入和提取可以用于图像的认证和源追踪。
这对于确保医学图像的可靠性和准确性是至关重要的。
尽管数字图像水印技术在实际应用中有诸多优势，但仍然存在一些挑战。
数字图像处理技术在图像水印中的应用研究
数字图像处理技术在图像水印中的应用研究随着数字图像技术的不断发展，图像的保护需求越来越重要，而数字图像水印技术作为一种图像保护手段，已成为当前研究的热点。
数字图像水印技术是指将隐蔽信息嵌入到源图像中，可以用于版权保护、安全传输等方面。
数字图像处理技术在图像水印中的应用有很多，本文将从数字图像水印的原理、数字图像处理技术在水印中的应用、数字水印的脆弱性和数字图像水印的前景等方面进行探讨。
一、数字图像水印的原理数字图像水印技术是将一个密钥信息嵌入到源图像中，形成一个标记，然后将标记隐蔽在源图像中。
该标记具有高度的不可见性和鲁棒性，因此预防了篡改攻击，可以保护原图像的版权。
数字图像水印的原理可以分为一般水印、方案水印和同步水印三种类型。
一般水印是指通过嵌入的密钥信息来进行数字水印的制作，这种水印容易受到攻击和修改。
方案水印是通过制定一种特定的算法来进行图像水印制作，这种水印的优势在于抗攻击性强。
同步水印是加密和解密过程中用到多个密钥进行生成和解密操作的一种数字图像水印技术，主要应用于版权保护。
二、数字图像处理技术在水印中的应用数字图像处理技术是实现数字水印嵌入与提取的重要手段，其使用非常广泛，几乎所有的数字水印算法中都包含有数字图像处理技术应用。
其中，空间域技术、变换域技术和脆弱水印技术均起到了重要的作用。
在空间域技术中，最常用的技术是利用LSB法对原始数据进行替换和修改；在变换域技术中，DCT、DWT、FFT和Harr变换是常见的数字图像处理方法，它们可以提取出数字水印信息，这些应用广泛的变换域技术是基于数字信号处理原理的，可以提高数字水印的鲁棒性和不可见性。
其中，DWT具有较高的应用价值，由于其多分辨率特性，可以实现对数据的多级处理，达到更加优秀的图像保护效果。
而在脆弱水印技术中，利用人眼视觉系统的特性和数字图像处理技术，通过对水印图像在不同场景下提取、认证和检测，达到更加优秀的图像保护效果。
三、数字水印的脆弱性数字水印技术作为一种图像保护手段，可以很好的应对大多数的攻击和修改，但是一些高级的篡改手段可以破解当前基于数字图像水印技术的保护手段。
一种半色调图像数字水印技术
目录摘要 (I)ABSTRACT (III)前言 (IV)第1章绪论 (1)1.1 研究背景和研究意义 (1)1.2 课题研究的主要内容 (2)第2章半色调和数字水印技术 (4)2.1 半色调技术 (4)2.1.1 连续调图像与半色调图像 (4)2.1.2 半色调技术的发展历史 (4)2.1.3 半色调技术分类 (7)2.2 数字水印技术 (15)2.2.1 数字水印基本概念与特性 (15)2.2.2 数字水印的分类 (16)2.2.3 数字水印的应用 (18)2.2.4 数字水印模型 (18)2.2.5 数字水印的典型算法 (20)2.2.6 数字水印系统的性能评估 (21)第3章半色调图像数字水印技术 (25)3.1 单幅图像中信息的隐藏 (25)3.2 多幅图像中信息的隐藏 (26)第4章实验研究 (28)4.1 灰度图像的半色调化处理 (28)4.2 水印嵌入实验 (34)4.3 水印鲁棒性攻击测试 (38)4.3.1 高斯低通滤波实验 (38)4.3.2 剪切实验 (40)4.3.3 旋转实验 (42)4.4 实验结果分析与结论 (44)4.4.1 水印嵌入实验结果分析与结论 (44)4.4.2 水印鲁棒性攻击测试实验结果分析与结论 (45)第5章结论与展望 (48)5.1 结论 (48)5.2 展望和未来的研究方向 (49)总结与体会 (50)谢辞 (52)参考文献 (53)附录1（水印提取MATLAB程序） (54)附录2（英文文献及翻译） (55)一种半色调图像数字水印技术摘要半色调技术在低分辨率的设备上有着广泛的应用背景，如激光或油墨打印机、传真机和廉价液晶显示器等。
许多移动显示设备上也用到了半色调技术，如蜂窝式手机和PDA。
半色调图像作为未来几十年里传播信息的重要手段之一，被广泛地应用在报纸、杂志、身份证、货币、支票和机密文件等工业上。
由于Intemet网络是一个开放式的网络架构，数字信息传输的安全技术十分重要，如数字水印技术。
图像水印技术及其在数字版权保护中的应用
图像水印技术及其在数字版权保护中的应用随着信息技术的不断发展，数字化的内容变得越来越普遍。
与此同时，数字版权保护也变得愈发重要。
在这样一个快速变化的数字环境中，图像水印技术是一种重要的数字版权保护措施。
一、图像水印技术的基础图像水印技术是将一些不易察觉的信息嵌入到数字图像中，以标识出这张图像的数字版权信息。
这些信息可以是一个数字、一个字符串或者更复杂的信息。
在图像水印技术中，嵌入的数字版权信息不会对原始图片的视觉信息造成任何影响，因此不会影响图片的观感。
基于以上原理，图像水印技术的主要目的是为了保护数字内容的版权。
通过在图片中嵌入标识信息的方式，保证了图片的版权。
而如果发现有人侵犯了版权，也可以追踪到该图片的来源。
二、图像水印技术的应用图像水印技术可以应用于各种数字内容的版权保护中，例如：1. 照片版权保护在数字时代，照片的版权问题越来越突出。
如果缺少版权保护，照片可以被盗用在不同的网站上，从而导致照片所有者的损失。
图像水印技术可以在照片中嵌入版权信息，这样就可以追踪到盗用者并证明照片的版权归属。
2. 商业招贴广告保护商业广告在商场、街头、电视上都是很常见的。
图像水印技术可以帮助广告商在商业广告中嵌入信息，例如公司logo或者品牌名称，以保证广告没有被盗用，并且也能推广品牌。
3. 医学图像识别医学图像可以帮助医生进行临床诊断，例如CT扫描、MRI等。
但是医学图像的版权问题很重要，因为这些图像可能包含患者的隐私信息。
图像水印技术可以为这些图像嵌入数字版权信息，以保护患者的私密性。
三、未来展望图像水印技术已经得到广泛应用，但是在未来几年中，图像水印技术还会得到更广泛的应用。
例如，在数字支付中，数字水印技术可以用来防范欺诈行为。
在智能交通中，数字水印技术可以用来识别车辆所有者，以便对车辆进行管理。
总之，虽然图像水印技术是数字版权保护中最常用的技术之一，但它只是数字版权保护的一部分。
在未来，还会有更多的数字版权保护技术出现。
数字图像水印技术研究
数字图像水印技术研究数字图像水印技术是一种将信息隐藏在数字图像中的技术，它的目的是为了保护数字图像的版权和真实性。
随着数字图像的广泛应用，数字图像水印技术得到了越来越广泛的应用。
本篇文章将重点介绍数字图像水印技术的相关概念、分类、常用算法及其应用。
一、数字图像水印技术的基本概念数字图像水印技术，就是在数字图像中嵌入特定的信息，包括但不限于文字、图形、数字等，通过一定的算法加密这些信息，使其无法被破解。
这些信息的加入可以是无感知的，即不影响图片原本的质量，也可以是有感知的，例如意识到有水印的存在。
数字图像水印技术主要分为有损和无损两种，其中无损水印技术在一定程度上保护原始数字图像的信息准确度，而有损水印技术则更适于低码率数据挖掘、多媒体交换以及在互联网上传输和存储。
二、数字图像水印技术的分类数字图像水印技术根据嵌入时机可以分为盲水印技术和非盲水印技术，其中盲水印技术不需要原始图像就可以提取出水印信息，而非盲水印技术需要原始图像才能提取出水印信息。
根据水印嵌入方式，数字图像水印技术可以分为频域水印技术和空域水印技术。
频域水印技术即将水印嵌入到原始图像的频率域，常用的有离散余弦变换（DCT）水印技术和离散小波变换（DWT）水印技术。
空域水印技术则将水印嵌入到原始图像的空间域内，例如LSB嵌入技术和图像直方图嵌入技术等。
三、数字图像水印技术的常用算法1. 盲水印算法盲水印算法是一种不需要原始图像就能提取水印的算法，常见的有奇偶数调制算法和小波域局部最小值算法，其中小波域局部最小值算法是一种高容量和高鲁棒性的盲水印算法。
2. DCT水印算法DCT水印算法是一种将水印信息嵌入原始图像灰度频谱中的方法，它的特点是水印信息具有较高的嵌入容量和良好的视觉效果。
常见的DCT算法有LSB和刀刃水印算法。
3. DWT水印算法DWT水印算法是一种将水印信息嵌入原始图像的小波频谱中的方法，它的特点是具有较好的抗JPEG压缩能力和较高的嵌入容量。
数字图像水印技术的研究与应用
数字图像水印技术的研究与应用摘要：随着数字图像的广泛应用和网络的普及，图像的权益保护问题日益突出。
数字图像水印技术因其不可见性和不易伪造的特点，成为图像信息安全领域的重要技术之一。
本文将介绍数字图像水印技术的研究现状，以及其在版权保护、身份认证和内容鉴别等方面的应用。
一、引言随着互联网的发展，数字图像的传播和复制变得极为容易。
数字图像作为一种重要的信息载体，其版权保护问题越来越受到重视。
数字图像水印技术应运而生，它能够保护数字图像的版权，防止盗版和未授权复制。
数字图像水印技术也被广泛应用于身份认证、内容鉴别等领域。
二、数字图像水印技术的研究现状数字图像水印技术是指将一段特殊的信息嵌入到数字图像中，嵌入后的数字图像外观上几乎无法察觉到水印的存在。
数字图像水印技术主要包括可见水印和不可见水印两种类型。
可见水印是指在数字图像的明显位置插入一段可见的信息，用于标识图像的版权信息和归属等。
可见水印一般采用文字、图形和标识等形式，以增加图像的可信度和直观性。
可见水印技术研究的重点在于如何在不损坏图像质量的前提下，准确嵌入水印信息，并保证水印信息的可见性。
不可见水印是指将一段特殊的信息嵌入到数字图像中，但肉眼基本不可察觉到水印的存在。
不可见水印的主要应用场景是版权保护和身份认证。
不可见水印技术的研究重点在于保证水印的不可见性和抗攻击性。
目前常见的不可见水印技术有频域水印技术、空域水印技术和混沌水印技术等。
三、数字图像水印技术的应用3.1 版权保护数字图像水印技术在版权保护方面的应用是最为广泛和重要的。
通过将版权信息嵌入到数字图像中，可以有效地保护原始图像的版权，防止未授权的复制和盗版。
数字图像水印技术在版权保护方面的应用主要包括图像的数字签名、图像的溯源和盗版的追踪等。
3.2 身份认证数字图像水印技术在身份认证方面也有着重要的应用。
在一些需要对身份进行认证的场合，如电子身份证、医疗影像鉴定等，通过嵌入隐藏水印的方式可以进行身份的确认和验证。
数字图像水印技术研究及应用分析
数字图像水印技术研究及应用分析数字图像水印技术是一种将信息嵌入到数字图像中的技术，以保证信息的安全性和可追溯性。
这种技术已经广泛应用于安全印刷、电子版权保护、图像鉴别等领域。
本文将对数字图像水印技术的应用进行分析，并探讨其未来发展趋势。
数字图像水印技术的原理数字图像水印技术本质上是一种信息隐藏技术，其原理是将信息嵌入到连续信号中，使得原始图像的外观没有变化，但是可以通过解码技术提取出嵌入的信息。
数字图像水印技术可以分为频域和空域两种。
频域数字水印技术是基于图像变换的，主要是通过变换方法把数字水印嵌入到图像频域的某些系数中，具有鲁棒性和不可见性。
空域数字水印技术是基于图像原始像素的，主要是通过调整图像像素的灰度值来嵌入数字水印，具有简单易实现、不需要图像变换等特点。
数字图像水印技术的应用数字图像水印技术的应用主要包括信息安全、版权保护和鉴别。
在信息安全领域，数字图像水印技术可以用于防止信息泄漏和篡改，比如将重要的财务报表、商业机密等信息加密嵌入到数字图像中，保证信息被泄密或者篡改后还能被追踪和确定主体责任。
在版权保护方面，数字图像水印技术可以帮助版权人对自己的作品进行有效的防抄袭和监控。
同时，可以通过数字水印的加密技术，对作品实现有效管理和检索。
在鉴别方面，数字图像水印技术可以用于防伪溯源和图像识别，比如防伪标签、二维码、身份证等。
数字图像水印技术未来发展趋势随着移动支付、智能设备的普及和网络安全技术的不断提高，数字图像水印技术的未来发展具有广阔的前景。
未来数字图像水印技术的应用将会更加广泛和丰富。
比如，在智能化商业领域，数字图像水印技术可以实现无人便利店的识别与支付；在智能文创领域，数字图像水印技术可以嵌入智能互动信息，实现文创产品的智能互动展示和销售。
未来数字图像水印技术的研究应该更注重技术的可解释性和智能化发展，实现数字鉴别的自主性和可扩展性。
同时，应该也重视数字水印的技术标准和规范的建立，引导数字水印技术的良性发展。
数字图像水印技术
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频域的图像水印技术
下面介绍一下具体水印嵌入过程。 图像和水印信息图像进行颜色模型转换，从RGB颜
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空域图像水印技术
经典的LSB算法就是将水印信息放置在原始图像 中对于人类视觉最不敏感的地方，在空域中，通常选 择改变原始图像中像素的最低位来实现水印的嵌入和 提取。下面用一个具体的算法来说明。
嵌入过程：将水印信号经过颜色模型转换后 再转化为二进制数据码流；原始图像同样经过颜色模 型转换后，将其每个字节的高7位依次异或；最后再用 原始图像像素字节位异或结果与二进制数码流异或后 写入其最低位。如下图所示为基于LSB算法的水印嵌入 过程。
首先来看水印的嵌入过程，所谓水印嵌 入过程就是将水印信息隐藏到宿主数据中， 从图像处理的角度看，嵌入水印可以视为在 强背景（原始图像）下叠加一个弱信号（水 印信号），
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数字水印技术的基本原理
由于人的视觉系统分辨率受到一定的限制 ，只要叠加信号的幅度低于对比度门限，就 无法感觉到信号的存在，对比度门限受视觉 系统的空间、时间和频率特性的影响。因此 ，通过对原始图像作一定的调整，有可能在 不改变视觉效果的情况下嵌入一些信息。另 一方面，从数字通信的角度来看，水印嵌入 过程可理解为在一个宽带信道（原始图像） 上用扩频通信技术传输一个宽带信号（水印 信号），尽管水印信号具有一定能量，但分 布到信道中任一频率上的能量是难以检测的 ，
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基于视觉模型和误差扩散的半色调水印算法
基于视觉模型和误差扩散的半色调水印算法1 半色调水印算法简介半色调水印算法是一种基于视觉模型和误差扩散的图像处理技术，其主要作用是将水印（包括图像、文本、视频、音频等信息）嵌入到图像中。
该算法利用了视觉模型和误差扩散算法，通过改变原始图像的像素点，以更小的变化使原图像出现一定的变化，最终将水印与被注入图像结合起来，完成水印嵌入。
2 视觉模型视觉模型是一种描述人眼对图像外观特征的逼真模型，它称为视觉上下文模型。
该模型研究了邻近像素对结果图像视觉特征的影响，可以根据其从中抽取出更多的变化，并将其与原图加以结合。
这样就可以实现在几乎不显眼的情况下提取水印信息，提高原图的耐受性，让水印更具有抗被发现性，从而实现保护图像的可靠性。
3 误差扩散技术误差扩散技术是一种常用的数字图像压缩技术，它是利用DPCM（差分编码和差分解码）技术，将连接邻近像素,给每一个像素点赋予一定的数值，从而在被注入图像中形成膨胀和融合的模型。
DPCM算法减少了图像信息的量，而且改变一个像素对附近像素信息也是有一定影响的。
因此，使用误差扩散算法，就可以从中获得更多的变化，使得图像受到更小的影响，有利于保护原有的图像信息。
4 半色调水印算法的优势1.可以很大程度上提高原始图像的压缩率，改善图像的画质。
2.抗攻击性高，速度快。
由于该算法嵌入水印改变了图像视觉上可用信息，并在可控范围内改变图像像素点，因此，它更容易抵抗攻击，使水印更为难检测。
3.良好的可靠性和保密性。
该算法运用到的视觉模型和误差扩散算法，使得图像在接收信号之前就可以更改像素点，有效的防止了被拦截、修改的可能，从而有利于保护图像的可靠性。
以上就是半色调水印算法的介绍，它主要作用是将水印嵌入到图像中，有利于保护图像的可靠性和保密性。
它利用了视觉模型和误差扩散算法，将原始图像点改变，使水印与原图融合，实现水印良好的抗被发现性。
同时，由于该算法能够有效提高图像的压缩率，改善图像的画质，更加适合保护图像的安全性。
数字图像水印技术与应用研究综述与分析
数字图像水印技术与应用研究综述与分析随着数字图像的广泛应用，数字图像的安全性和隐私保护问题也日益受到重视。
数字图像水印技术作为一种有效的信息隐藏和认证手段，得到了广泛的研究和应用。
本文将对数字图像水印技术的发展历程、应用领域及其在安全认证、版权保护和数据完整性验证等方面的研究与应用进行综述与分析，以期为相关研究和应用提供参考与借鉴。
1. 数字图像水印技术的发展历程数字图像水印技术起源于上世纪80年代，最初主要应用于数字版权保护方面。
随着计算机技术和信息技术的快速发展，数字图像水印技术逐渐得到了改进和发展。
传统的数字图像水印技术可以分为空域水印技术和频域水印技术两大类。
空域水印技术主要通过修改原始图像的像素或颜色值来插入水印信息，包括改变像素顺序、颜色分量和像素强度等。
频域水印技术则是通过对原始图像进行傅里叶变换，将水印嵌入到其频域系数中，利用图像频谱在不可见的频段进行隐藏。
近年来，随着深度学习技术的发展，基于深度学习的数字图像水印技术也开始兴起，具有更好的鲁棒性和性能。
2. 数字图像水印技术的应用领域数字图像水印技术在各个领域都有广泛的应用。
首先是版权保护方面，数字图像水印技术可以嵌入到数字图像中，对图像进行认证和保护，防止盗版和非法复制。
其次，在安全认证方面，数字图像水印技术可以被用于身份验证、电子支付、数据完整性验证等场景，确保信息的可靠性和安全性。
此外，数字图像水印技术还广泛应用于图像检索与分类、图像隐藏与传输、信号处理与通信等领域。
3. 数字图像水印技术的研究与应用分析在数字图像水印技术的研究与应用中，存在一些关键问题和挑战。
首先是水印的隐蔽性问题，水印嵌入到图像中应该对人眼不可见，但仍能为水印信息提供足够的鲁棒性和可提取性。
其次是抗攻击性问题，数字图像水印技术应该能够抵抗一些常见的攻击手段，如旋转、缩放、去噪等，以保证水印的可靠性和稳定性。
此外，数字图像水印技术还需要考虑到计算资源消耗、实时性要求和可扩展性等问题。
图像处理中的数字水印算法综述
图像处理中的数字水印算法综述数字水印是一种通过在数字媒体中嵌入特定信息进行认证、保护和传播的技术。
在图像处理领域，数字水印算法广泛应用于版权保护、信息隐藏、内容认证以及图像溯源等方面。
本文将综述图像处理中的数字水印算法及其应用，并重点介绍几种常用的数字水印算法。
一、数字水印的概念与分类数字水印是在数字媒体中嵌入的一段特定的信息，不可感知地存储于原始图像中。
数字水印按照水印的类型可以分为可见水印和不可见水印。
可见水印是在原始图像中直观可见的标识，常用于版权保护和身份认证。
而不可见水印则是在原始图像中隐藏的隐蔽信息，常用于图像溯源与内容认证。
二、数字水印算法的综述1. 空域水印算法空域水印算法是将水印嵌入到原始图像的像素值中。
其中，最简单的一种方法是最低有效位（LSB）算法，它将水印信息嵌入到原始图像中的最低比特位中，对图像的质量影响较小。
此外，还有基于差值扩展和扩频技术的空域水印算法，能够提高水印嵌入的容量和鲁棒性。
2. 变换域水印算法变换域水印算法是将水印嵌入到原始图像的变换域中，如离散余弦变换（DCT）和离散小波变换（DWT）。
其中，基于DCT的数字水印算法通过选择合适的频域系数进行嵌入操作，提高了水印的鲁棒性和不可感知性。
基于DWT的数字水印算法则通过将水印嵌入到图像的高频细节中，提高了水印的抗压缩性能。
3. 频域水印算法频域水印算法是将水印嵌入到原始图像的频域中，如离散傅里叶变换（DFT）和离散小波变换（DWT）。
这些算法通过在频域对图像进行分析，选择合适的频域系数进行水印嵌入，以提高水印的鲁棒性和不可感知性。
4. 扩频水印算法扩频水印算法是一种基于码片序列的数字水印算法，其原理是将水印信息通过扩频技术嵌入到原始图像中。
这种算法具有较好的鲁棒性和抗攻击性能，常用于版权保护和内容认证。
三、数字水印算法的应用1. 版权保护数字水印技术提供了一种有效的版权保护手段。
通过将版权信息嵌入到数字媒体中，可以在未经授权的情况下追踪盗版行为，并为原始创作者提供法律保护。
基于半色调技术的数字水印技术研究
基于半色调技术的数字水印技术研究基于半色调技术的数字水印技术研究随着数字技术的发展和普及，数字信息的安全问题也日益凸显。
特别是在互联网传播、数字媒体存储和数字版权保护等领域，数字水印技术逐渐成为解决这些问题的重要手段之一。
本文将重点探讨基于半色调技术的数字水印技术。
数字水印技术是一种在数字媒体中嵌入特定信息的技术，可以提供版权保护、信息安全、真伪鉴别等功能。
不同于传统的纸质水印，数字水印将信息以数字形式嵌入到数字媒体中，不可见性较高，具有较强的抗攻击能力。
而半色调技术是数字水印技术中常用的一种技术手段，通过改变图像或视频的灰度级，将数字水印嵌入到图像中，以实现水印的插入和提取。
首先，半色调技术的基本原理是将原始图像划分为若干区块，然后将每个区块映射到不同的灰度阶级。
通过选择合适的映射算法，可以实现对图像的半色调处理。
半色调技术能够以较低的数据容量嵌入水印信息，并且对图像质量的影响相对较小，不易引起用户的注意。
其次，半色调技术在数字水印中的应用主要包括两个步骤：嵌入和提取。
在嵌入水印的过程中，首先将待嵌入的水印信息转换为二进制形式，然后根据预设的映射算法，将二进制数据嵌入到图像的特定区域内。
嵌入时需要考虑到水印的不可见性和鲁棒性，即保证图像质量的同时，尽可能抗击各种攻击手段。
在提取水印的过程中，通过对嵌入水印的图像进行逆操作，即将半色调处理过程逆转，从而提取到原始水印信息。
半色调技术的应用领域广泛，包括数字版权保护、图像认证、内容安全等方面。
在数字版权保护中，通过嵌入唯一标识符或所有者信息的水印，可以追踪和证明数字媒体的版权归属。
在图像认证方面，通过嵌入特定的认证信息，可以确保图像的真实性和完整性。
在内容安全方面，通过嵌入数字水印，可以有效防止盗版、篡改和复制等非法行为。
然而，基于半色调技术的数字水印技术还存在一些挑战和问题需要研究和解决。
首先，嵌入水印信息时需要平衡图像质量和水印的可见性，即如何在保证图像质量的前提下，使水印对用户的感知尽可能小。
图像半色调技术及水印的研究
（ａ）（ｂ）图１．１不同色域的例子（ａ）高亮油墨（ｂ）暗色油墨Ｆｉｇ１．１Ｔｗｏｇａｍｕｔｅｘａｍｐｌｅｓ（ａ）ｂｒｉｇｈｔｉｎｋｓ（”ｄｕｌｌｉｎｋｓ一般用如图１，２所示的色盎来表示色域的范围，这里使用的是ＣＩＥ色彩空间常用的色彩范围。
图中有两组多边形，每组都有六个顶点，分别表示六种主要颜色：青，黄，红，绿，蓝。
外圈的六边形表示的是亮度较高的油墨（如图１．１（ａ）），内圄则表示亮度较暗的油墨（如图１．１（ｂ））。
半色调就是要使用规定的色域（如图１．２中内圈六边形所包围的色彩区域）来表现色域更广（如图１．２中外圈六边形）的原始图像的效果，并且半色调之后的图像视觉效果要和原始图像相像。
图１．２表示不同色域的色盘的相互关系Ｆｉｇ．１２Ａｐｉｃｔｕｒｅｏｆ“ｇａｍｕｔ”．Ｉｔｉｓａｂａｎａｙｗａｙｔｈａｔｃｏｌｏｒｓｃｉｅｎｔｉｓｔｄｉｓｐｌａｙｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅ”ｇａｍｕｔｓ”ｏｆｔｗｏｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｏｌｏｒ如何合理地安排像素点，用有限的色域范围来表现图像效果，这是半色调技术的关键。
、＃色调技术不仅仅是简单截取颜色归一到低分辨率所含的颜色区间，需要将量化误差均匀地扩散到整幅图像里。
简单截取出来的图像视觉效果很差，如图１．３（ｂ）所示。
（ａ）（ｂ）图１．３简单截取的例子：位于内圈六边形之外的颜色直接用离原始颜色最近的内圈顶点颜色来表示。
Ｆｉｇ．１３Ｇａｍｕｔｃｌｉｐｐｉｎｇ：ｍｏｖｅａｌｌｔｈｅｐｏｉｎｔｓｏｕｔｓｉｄｅｔｈｅｗｈｉｔｅｐｏｌｙｇｏｎｄｉｒｅｃｔｌｙｉｎｗａｒｄｔｏｔｈｅｎｅａｒｅｓｔｐｏｉｎｔｏｎｔｈａｔｐｏｌｙｇｏｎ．Ｓｉｍｐｌｅｂｕｔｗｉｐｅｏｕｔｉｍｐｏｒｔａｎｔｄｅｔａｉｌｉｎｔｈｅｉｍａｇｅ．目前有很多半色调方法ｔ如有序抖动（ｏｒｄｅｒｅｄｄｉｔｈｅｒｉｎｇ）［２］，误差传递法（ｅｒｒｏｒｄｉｆｆｉｆｓｉｏｎ）［３］，基于神经网络法（ｎｅｕｒａｌ－ｎｅｔｗｏｒｋｂａｓｅｄｍｅｔｈｏｄｓ）［４］￥［１直接折？ｐ查找法（ｄｉｒｅｃｔｂｉｎａｒｙｓｅａｒｃｈ）［５］等。
基于半色调数字图像的水印技术
基于半色调数字图像的水印技术徐兴;刘文涛;颜加强;宋志勇;陈业红;邹彬【摘要】研究在用于打印、印刷的半色调图像中嵌入水印。
半色调图像水印研究对于实现用于包装防伪的印刷品水印有重要意义。
实现的算法,在图像加网的过程中,通过最小化人眼视觉误差来优化嵌入水印的半色调图像的视觉效果,实现潜入痕迹隐藏。
实验证明嵌入水印图像信息多,具有视觉不可见性的特点。
我们的实验通过轻微旋转和缩放模拟图像转移引起的对齐误差,水印可以重新显示,具备一定的鲁棒性。
【期刊名称】《齐鲁工业大学学报：自然科学版》【年(卷),期】2017(031)004【总页数】5页(P59-63)【关键词】数字水印;半色调图像;点扩散加网算法;视觉迭代加网算法。
【作者】徐兴;刘文涛;颜加强;宋志勇;陈业红;邹彬【作者单位】齐鲁工业大学印刷与包装工程学院,济南250353【正文语种】中文【中图分类】TP37数字水印技术可有效提高数字媒体信息的抗侵权能力。
在数字图像基础上，数字水印是指使用一定的算法，将一些隐藏信息嵌入到宿主图像数据中，这些隐藏的数据不易被人发觉，但通过相应的算法可以将隐藏的数据恢复的计算机技术。
目前研究较多的图像数字水印技术是在连续调图像中嵌入水印，这些水印信息在电子图像系统中发挥了重要的作用[1－4]。
半色调图像水印研究对于实现用于包装防伪的印刷品水印有重要意义。
印刷品是以半色调的网点分布来再现连续调原稿的阶调层次和颜色变化。
连续数字图像在印刷的过程中，首先要进行加网和分色处理，原来嵌入的水印信息在这个过程中受到很大破坏，再经过扫描重新采样量化，基本上不能被检测出来。
研究在图像加网的过程中嵌入水印，是实现印刷水印关键的一步。
印刷水印的研制引起了多方的关注[5－8]，然而至今还没有一个很有效的解决方案，对此进行研究与实践是非常有意义的。
为了保障半色调水印算法的应用价值提出了以下的设计目标:1)水印可重现性；2)水印不可见性；3)一定的鲁棒性；4)安全保密性。
数字图像水印技术
数字图像水印技术数字图像水印技术人类视觉系统的灵敏度相比听觉系统较低。
水印技术主要利用了灵敏度和掩蔽效应。
灵敏度：频率灵敏度（对于图像中水平和垂直的线和边缘最敏感，而对于成45度的线和边缘最不敏感）、频谱被感知为色彩（人眼对于彩色的感知，其最低一级是由三个单独的颜色通道组成的，人眼对于这三个颜色的反应中，对蓝色通道明显比其余两个通道要低。
所以一些彩色水印处理系统将大部分的水印信号嵌入到彩色图像的蓝色通道中）、时间频率被感知成运动或闪烁（当频率超过30Hz时人眼的灵敏度下降的非常快）、亮度灵敏度（人眼对于亮度越高的信号越不敏感）。
掩蔽效应：频率掩蔽（某一频率成分的存在能够掩蔽人类对于作品中另一频率成分的感知）、亮度掩蔽（局部亮度特征能够掩盖对比度的变化）。
数字图像水印系统的基本要求：鲁棒性（抵抗常见图像处理操做的能力，也就是含水印图像经历无意修改而保留水印信息的能力）、透明性（不明显干扰被保护的图像数据）、安全性（抵抗恶意攻击的能力，能承受一定程度的人为攻击，从而水印信息不会被删除、破坏、窃取）、数据容量、盲检测和自恢复性（盲检测是指水印的检测和提取不需要原始图像的参与。
自恢复性指图像经过一些操作和变换后，会产生较大的失真和破坏，但是可以从留下的片段数据仍能恢复水印信号，而且恢复的过程不需要原始图像的参与）、确定性（水印所携带的信息能够被唯一的确定鉴别）数字图像水印的处理过程主要包括水印生成、嵌入和检测三个步骤。
前面二三四章已经基本讲述了。
图像内容的认证：精确认证（脆弱水印、嵌入签名、可擦除水印）、选择性认证（半脆弱水印、嵌入半脆弱签名、叙述型水印）。
图像水印系统的评测：数字水印生成算法的测试（水印生成算法的性能主要包括不可逆性以及在给定信道容量下水印的信息量）、数字水印嵌入散发的测试（主要包含水印图像质量评价和鲁棒性评测）、数字水印检测/提取算法（观察虚警好漏检的概率）。
对含有水印图像质量的评价：逼真度和品质、主观度量、基于像素的度量、基于人类视觉系统进行建模度量。
浅谈数字水印技术
浅谈数字水印技术【摘要】数字水印技术是一种把相关的信息插入到图像内的技术。
该技术不影响图像的正常使用，并且隐藏于图像中。
这些隐藏的信息，有助于人们了解到与该图像相关的一些内容。
该技术可以在图像没有受到任何改变的情况下，顺利地通过相关的认证系统。
【关键词】数字水印技术；图像0 概述近几年，许多研究人员放弃了传统密码学的技术路线，尝试用各种信号处理方法对声像数据进行隐藏加密，并将该技术用于制作多媒体的“数字水印”。
数字水印技术是将一些标识信息即数字水印直接嵌入数字载体包括多媒体、文档、软件等当中，但不影响原载体的使用价值，也不容易被人的知觉系统如视觉或听觉系统觉察或注意到。
人们通过隐藏在多媒体内容中的信息，能够了解到内容的原创者、内容的购买者、是否为正版、是否完整。
一般数字水印系统的通用模型包括嵌入和检测（提取）两个阶段。
数字水印的嵌入阶段，嵌入算法的嵌入目标是使数字水印在不可见性和鲁棒性之间找到一个较好的折衷点。
检测（提取）阶段主要是设计一个相应于嵌入过程的检测（提取）算法。
检测算法一般是以基于统计原理的检验结果来判断水印存在与否，它的目标是使错判与漏判的概率尽量小。
提取算法通过提取出水印（如字符串或图标等）并与原始水印进行比较以判断水印是否存在。
并且，为了给攻击者增加去除水印的难度，目前大多数水印制作方案都在嵌入、检测（提取）时采用了密钥，只有掌握密钥的人才能读出水印。
（1）水印嵌入系统其功能是把水印信息嵌入到原始图像中，为了能成功地提取水印信号，算法必须使水印对故意或非故意的袭击和失真（相当于信道噪声）具有鲁棒性。
（2）水印的恢复系统其功能是完成从待检测图像中提取出水印信号。
图2 描述了一般的水印恢复过程，其中置信度表明了所考察图像i′存在水印的可能性。
图2 数字水印恢复方案1 数字水印的特点数字水印应具有以下基本特征：（1）隐蔽性。
指水印不可被察觉，不影响媒体产品的使用。
（2）鲁棒性。
指嵌入水印的图像在经受一定程度的各种有意或无意的图像处理攻击，水印仍能被检测出来。
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关键词： 半色 ； 调 水印； 有序抖动； 误差扩散； 模板法 中图分类号 ： Ｐ９ ． １ Ｔ ３ １４ 文献标识码 ： Ａ
文章编号 ： ０８— ４ Ｘ ２０ ）２— ０４— ３ １０ ３ ３ （０６ ０ ０７ ０
０ 引 言
随着高质量打印机和扫描仪 的发展 和普及 ， 印刷 品的版权保护和防伪变得越来越重要．图像数字水 印技 术 即 是针 对这 种 情况 而 提 出来 的 ， 是 在 不 影 响 原 图 像 视 觉 效 果 的基 础 上 ， 一 定 的信 息 隐 藏 到 图 它 把 像中 ， 该信息能够通过特定 的程序提取出来 以证明图像的来源和出处 ， 而实现 图像的防伪 和版权保护． 从 半 色调 图像水 印技术 更 是 直 接 利 用 半 色 调过 程 把 信 息 嵌 人 其 中 ， 够 较 好 地 实 现 水 印 的抗 打 印 扫 描 攻 能 击．本文在介绍 图像半色调方法 的基 础上 ， 对现有 的半色调 图像水 印算法进行综述 ， 并对其 中 的典型算
和 １ 白点） （ 的个数来表现出整体亮度的变化 ， 从而再 现出原 图像像素 的灰度．用来表示每一灰度等级的 组像素我们称为单元模板 ， 可以用一个矩阵来表示． 假设某一单元模板 ｃ 的大小为 ｄ× ， 中０的个数 ｄ其
一
为 Ｎ （） １ ｃ ， 的个数为 Ｎ （ ） 则满足 Ｎ （ ）＋Ｎ （ ）＝ｄ ； ｃ， ｃ ｃ 同时 ， 系列模板 ． 定义 为 ． ： ｃ ｃ ｓ ｓ ｛ Ｎ （）＝ Ｉ ｍ｝ 其中 ， ｍ ≤ｄ．很 明显， ， ０≤ 对于 同一灰度等级 ， 可以用不同系列模板中的单元模板来表示．
或多幅图像叠加在一块 ， 就可看到清晰的水印标识．
２ １ 单幅 图像 中信 息 的 隐藏 ．
该类方法与普通 的水印方法类似 ， 只不过处理的是半色调 图像．根据隐藏信息过程 中原始 多色调图 像的需要与 否， 该类方法又可分为两类 ： 第一类 直接在半色 调化 的图像 中加水印 ． ； ３ 第二 类是在图像半 色调化的过程 中将信息隐藏其 中．第一类情况实质上就是二值 图像 中信息 的隐藏 ， 本文限于篇幅不详 细 叙述．下面主要介绍在 图像半色调化过程 中隐藏信息的方法． Ｚ ａａ ｖ Ｄ Ｓ ａｅ 利用图像 的有序抖动过程 ， ．Ｂｈｒ ， ． ｈｋｄ ａ 通过采用不同的抖动矩阵将信息加入其 中， 抖动 矩阵的序列代表了要加入的信息．具体实现时采用两个抖动矩阵 ， 分别用来代表嵌入的信息位是 ０或 １ ．
收稿 日 ：Ｘ （ 一１ 期 ２） Ｂ ０ ｔ６一
作者简介： 谢丁龙（９６－）男 ， １７ － ， 回族， 河南开封人 、 河南大学土木建筑 工程学院教师 、 主要从事计算机视觉方向的研究
７ Hale Waihona Puke ４维普资讯 较慢 ．
１ ３ 模 板 法 ．
模板法即用输 出设备上的一组像素来代替原图像 中的一个像素 ， 通过控制这组像素中元 素 ０ 黑点 ） （
２ 半 色调 图像 水 印算 法
现 已提出的半色调 图像水 印算法可分为两类 ： 一类是把水 印加人 到一幅半 色调 图像 中 ， 检测 时把待 检测图像扫描到计算机 ， 利用提取算法看能否提取 出水印信息 ， 而判断该 图像 的来源或真 伪 ； 从 另一类方
法是把 同一水印加入到两幅或多幅图像 中， 至少同时拥有两幅图像 ， 才能提取 出水印信息 ， 检测时把 两幅
一
法 、 扩散 法 、 板 法等 ， 文 只 对 文章 中要 用 到 的三 种 方 法 即 有 序 抖 动 法 、 差 扩 散 法 和模 板 法 作 简 要 点 模 本 误 介绍 ， 他方 法可 参 考相 关 文 献 ． 其
１ １ 有序 抖 动 法 ．
有序抖动是一种 简单有 效的半色调处理方法 ， 它通过 比较输人 图像与某一阈值矩阵对应元素 的大小 来决定输出半色调 图像的像素值、即 ： ｆ （ ，）＝１若 Ｇ ＸＹ Ｂ ＸＹ ， （ ，）≥ Ｔ ＸＹ （ ，）
（． １河南大学 ａ 土木建筑工程学院． ｂ ．计算机与信息工程学院， 河南 开封 ４５０ ） ７０４
摘 要： 介绍了有序抖动、 误差扩散和模板法三种图像半色 调方法， 在此基础上， 综述了现有的半色 调图 像水印算法， 并对其中的四种方法进行 了比较．比较结果表明， 不同的方法各有优缺点， 实际使 用时
【 Ｘ Ｙ ：０ 其 他 Ｂ（ ，） ，
其中 ， （ ，）为输出的半色调 图像 ， （ ，）为输人图像 ， （ ，）为阈值矩阵．一般情况下 ， Ｂ ＸＹ Ｇ ＸＹ Ｔ ＸＹ 阈值矩 阵小 于原始输人图像 ， 因此在处理之前需要先把阈值矩阵扩展为与输人图像具有相 同行数 和列数 的矩阵．
１ ２ 误 差 扩 散 法 ．
维普资讯
第２ ０卷
第２ 期
开封 大学 学报
Ｊ ＵＲ Ｌ Ｏ ＆Ａ Ｆ Ｎ ＮＩ ＲＳＴ Ｏ ＮＡ Ｆ ｊＥ ＧＵ 、 ＩＹ
Ｖｏ ． ０ Ｎｏ． １２ ２
２Ｏ Ｏ６年 ６月
Ｊ ２０ ｔ ０６ ｍ．
浅谈数字半色调图像水印技术
谢丁龙ｈ 李 伟¨ ， ’
法进 行 比较 ．
１ 数 字 半色 调技 术
数字半色调技术是基于人眼的视觉特性和图像的成色特性 ， 利用 数学 原理 和计算机 等工具 ， 在二值 设备或多色二值设备上实现 图像再现 的一门技术 ， 是将连续调图像处理后再输 出以实现 图像阶调再现 的
项 基 础性 研 究 ．由于打 印设 备 只能 实现 有 限 阶色 调 的打 印输 出 ， 因此 半 色 调 技 术 广 泛 应 用 于 书籍 、 报纸、 志等印刷品的印刷 过程 中．现 已提 出的半 色调方法有 有序抖动 法、 杂 误差 扩散 法 、 蓝噪声 半色调
误 差扩散法复杂度高 ， 但具有较好 的视觉效果．其基本思 想是 ： 先阈值化图像像素 ， 然后将 阈值化误
差 扩 散到 相邻 的未 处理 的像 素上 ．其 关键 的部 分 是误 差 过 滤 器 ， 常 用 的是 由 ＦｏｄＳｅ ｂｒ 最 ｌ —ｔｉ ｅｇ于 １７ ｙ ｎ ９５年 提 出 的过 滤 器．此后 提 出 的 Ｓｕｋ 过 滤 器在 一 定 程度 上改善 了 ＦｏｄＳｅ ｂｒ 过 滤 器 的性 能 ， 处 理 速 度 ｔｃｉ ｌ ．ｔｎ ｅｇ ｙ ｉ 但