数字水印报告-张小梅(10版)
7 数字水印技术
1) LSB( Least Significant Bit )替换嵌入
x w x iw j|x iw j x ix ji j 1 w w i,ji,j x x ii为 为 jj ， 0 奇 偶 i N 1 ,0 数 数 j N 2
这种方法可保证嵌入的水印是不可见的。但是 由于使用了图像不重要的像素位 ，算法的鲁棒 性差 ，水印信息很容易被滤波、图像量化、几 何变形的操作破坏。
2.4 数字水印检测或提取技术
❖ 水印检测：根据检测密钥通过一定的算法判 断可疑作品中是否含水印。
❖ 水印提取：根据提取密钥通过一定的算法 （往往是嵌入算法的逆过程）提取出可疑作 品中的水印。
❖ 如果水印检测或提取过程中需要用到原始图 像，则称为明检测或明提取。若不需要原始 图像，则称为盲检测或盲提取。
伯梅 图像信息处理研究室
1.1 信息隐藏、隐秘术和水印
信息隐藏
潜信道
隐秘术
匿名通信
版权标记
基于语义的 隐秘术
基于技术的 隐秘术
稳健的 版权标记
脆弱的 数字水印
水印
指纹
不可见水印
可见水印
1.2 数字水印的国内外研究现状
❖ 国外研究现状
1996年5月30日至6月1日在英国剑桥大学 第一次正式召开了“信息隐藏专题讨论 会”(即“First Information Hiding Workshop”)，标志着数字水印技术得到了全 世界的公认与瞩目(该会议至今已经召开了四 届)。到目前为止，数字水印从研究对象上来 看主要涉及图像水印、音频水印、文本水印、 视频水印和三维网络数据水印等几个方面。
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0 i M 1 , 0 j N 1 ,l 1 , 2 , ,L 1
数字水印概况
数字水印概况随着因特网的日益普及，多媒体信息的交流和发布形式愈加丰富了。
人们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，但是随之而出现的问题也十分严重：如作品侵权更加容易，篡改也更加方便。
因此如何既充分利用因特网的便利，又能有效地保护知识产权，已受到人们的高度重视。
这样就诞生了一门新兴的交叉学科--信息隐藏学。
1、信息隐藏信息隐藏(Information Hiding)不同于传统的密码学技术。
密码技术主要是研究如何将机密信息进行特殊的编码，以形成不可识别的密码形式(密文)进行传递；而信息隐藏则主要研究如何将某一机密信息秘密隐藏于另一公开的信息中，然后通过公开信息的传输来传递机密信息。
对加密通信而言，可能的监测者或非法拦截者可通过截取密文，并对其进行破译，或将密文进行破坏后再发送，从而影响机密信息的安全；但对信息隐藏而言，可能的监测者或非法拦截者则难以从公开信息中判断机密信息是否存在，难以截获机密信息，从而能保证机密信息的安全。
多媒体技术的广泛应用，为信息隐藏技术的发展提供了更加广阔的领域。
待隐藏的信息为秘密信息(secret message)，它可以是版权信息或秘密数据，也可以是一个序列号；而公开信息则称为载体信息(cover message)，如视频、音频片段。
这种信息隐藏过程一般由密钥(Key)来控制，即通过嵌入算法(Embedding algorithm)将秘密信息隐藏于公开信息中，而隐蔽载体(隐藏有秘密信息的公开信息)则通过信道(Communication channel)传递，然后检测器(Detector)利用密钥从隐蔽载体中恢复/检测出秘密信息。
信息隐藏技术主要由下述两部分组成:(1)信息嵌入算法，它利用密钥来实现秘密信息的隐藏。
(2)隐蔽信息检测/提取算法(检测器)，它利用密钥从隐蔽载体中检测/恢复出秘密信息。
在密钥未知的前提下，第三者很难从隐秘载体中得到或删除，甚至发现秘密信息。
信息安全报告—图像数字水印技术
目录1.数字水印技术背景及意义 (2)1.1背景 (2)1.2意义 (2)2.图像水印技术概念及特征 (4)2.1概念 (4)2.2特征 (4)3.水印技术的分类及应用 (5)3.1分类 (5)3.2应用 (8)4.图像数字水印系统的组成 (9)4.1图像数字水印系统基本框架 (9)4.2数字水印系统 (11)5.数字图像水印技术的典型算法 (13)5.1典型的算法 (13)5.2其他算法 (14)6.水印技术工作流程 (15)6.1生成水印工作流程 (15)6.2嵌入水印工作流程 (15)6.3提取水印工作流程 (16)6.4水印攻击工作流程 (18)7. 总结 (19)1.数字水印技术背景及意义1.1背景从上世纪90年代初开始，计算机网络通讯技术飞速发展，数字化信息的存取变得非常便捷，计算机、数字扫描仪、打印机等电子设备实现了人们将信息向世界各地迅速而准确传输的理想。
但是，随之而来的负面效应也相当严重，有恶意的个人或团体可以在并没有得到作品所有者许可的情况下拷贝和传播有版权的数字作品，这对数字媒体信息的版权保护和信息安全造成了严重的威胁，由此而显现的盗版问题和版权纠纷已成为日益严重的社会问题。
然而，传统的信息安全技术已经无法在这种新兴的、信息开发性的计算机网络环境下实施知识产权保护及重要信息的保密等工作。
因此，近年来，国内外许多学者提出了一系列新的信息安全技术思想，数字水印技术就是其中最重要的一种，它作为信息隐藏技术在多媒体领域的一项重要应用，为多媒体信息版权保护以及信息的合法使用提供了一种有效的解决办法。
1.2意义数字水印（Digital Watermarking）技术已经成为现代信息安全领域中非常重要且有效的数字信息版权保护手段。
数字水印技术是将具有特定意义的标记（版权标志，用户序列号，产品的相关信息或者是其它有意义的数据）运用一定的嵌入算法隐藏在数字图像、音频和视频等多媒体数字产品中，用以证明数字产品的版权、数字产品的完整性、跟踪盗版行为或者提供产品的附加信息等。
2018-2019-数字水印实验报告-推荐word版 (9页)
本文部分内容来自网络整理，本司不为其真实性负责，如有异议或侵权请及时联系，本司将立即删除！== 本文为word格式，下载后可方便编辑和修改！ ==数字水印实验报告篇一：数字水印实验报告基于DCT变换域的水印嵌入和提取一、原始图像被随机攻击的源程序：% function random_damage()function random_damage()file_name = 'tt.jpg';oriwat_img = imread(file_name);% compute the sizeH = size(oriwat_img, 1);W = size(oriwat_img, 2);% 随机产生行、列，破坏row1 = unidrnd(512);row2 = unidrnd(512);column1 = unidrnd(512);column2 = unidrnd(512);if(row1 > row2)temp = row1;row1 = row2;row2 = temp;endif(column1 > column2)temp = column1;column1 = column2;column2 = temp;endattack_img = oriwat_img;for i = row1 : row2for j = column1:column2attack_img(i, j) = unidrnd(255);endend% set the attacked imageimwrite(attack_img, 'muc_attacked.bmp', 'bmp');count = (column2 - column1 + 1) * (row2 - row1 + 1)subplot(1, 2, 1);imshow(oriwat_img)title('OriginalWatermarked Image')subplot(1, 2, 2);imshow(attack_img)title('Attacked Image')该实验程序所产生的实验结果为：由于该程序是通过产生随机序列而对图像进行攻击的，所以所产生的的实验结果每次都会有所不同，而上图的实验结果也是所显示的几个图像里面被攻击的效果最明显程度最严重的一个。
简说数字水印在数字档案管理中的应用
严 重降质 而不可用 。
１ ． ２ 隐藏性 。也称不可感知性 ，即对于不可见水印处理
系统 ，数 字水 印的嵌入不 应使原始作 品发生 可以感知 的变 化 ，也 不 能使 被保 护 数据 在 质量 上 发生 可 以感 觉 到 的失
较 强的鲁棒性 、安全性 和隐蔽性 等 。
中，为了确保档 案的真实性 、可靠性 ，我们可 以运用 数字 水 印技 术对一些 重要 的档 案进 行加 密 ，这样人们 就不能进
行伪造 和非法 获取 ，确保档 案信息 的安 全 。数字 水印在数 字档 案管理 中的应 用主要有 以下几个方 面 ：
１ ． ３ 安全性。指隐藏算法有较强的抗攻击能力 ，即它必
（ 下转 ５ １ 页）
档案管理 １ ／ ２ ０ １ ５ 总第２ １ ２ 期 ５ ５
一 业； 务： 研： 究
通过 自定义 的元数据按 照对象类型进 行分组 ，实现 电子 邮
件文 档的分类 管理 ，用户 可将ＤＯ Ｃ Ｕ ＭＥ Ｎ Ｔ Ｕ Ｍ中存 储库 中
的 内容作为外发 的邮件 实现 文件 的快速外发管理［ ５ 】 。
电子 邮件文档 在Ｄ ＯＣ Ｕ ＭＥ Ｎ Ｔ Ｕ Ｍ平 台上 的管 理 ，满足 了电子邮件 的归档 和法规遵从性 ，熟悉 的Ｏ Ｕ Ｔ Ｌ Ｏ Ｏ Ｋ用户体
验便利 了用户通过 Ｏ Ｕ Ｔ Ｌ Ｏ Ｏ Ｋ 实现 对Ｄ Ｏ Ｃ Ｕ ＭＥ Ｎ Ｔ Ｕ Ｍ的 管 理 和 应 用 ，实 现 了项 目所 有 文 档 在 一 个 平 台 的 管 理 目标 ，对
数字水印报告
数字图像处理的术语
数字图像处理的应用
图像数字水印
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数字图像水印概述——什么是数字图像
数字图像是指由被称作像素的小块区域组成的二维矩阵。将物 理图像行列划分后，每个小块区域称为像素（pixel）。
每个像素包括两个属性：位置和灰度。
数字图像在显示屏幕上显示时，它的每个像素对应显示器的一个点。显示 时采用扫描的方式：电子枪每次从左到右扫描一行，为每个像素着色，然
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数字图像水印概述——什么是数字图像
彩色图像可以用红、绿、蓝三元组的二维矩阵来 表示。
通常，三元组的每个数值也是在0到255之间，0表示 相应的基色在该象素中没有，而255则代表相应的基 色在该象素中取得最大值，这种情况下每个象素可用 三个字节来表示。
彩色图像(128x128)及其对应的数值矩阵（仅列 出一部分(25x31)）
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数字图像水印概述——什么是数字图像
（2） HSI色系 S：表示饱和度，饱和度参数是色环的原点到彩色点的半 径长度。在环的外围圆周是纯的或称饱和的颜色，其饱和 度值为1。在中心是中性（灰）影调，即饱和度为0。
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数字图像水印概述——什么是数字图像
RGB到HSI的转换：
I
1 3
( R G B)
数字水印技术
内容
数字水印简介 图像数字水印
网格数字水印
Ontologies 研究展望
2
for IPR Protection
数字水印简介
随着多媒体技术和网络技术的飞速发展和 广泛应用，对图象、音频、视频等多媒体内容 的保护成为迫切需要的问题。对多媒体内容的 保护分为两个部分： 一、版权保护
数字水印技术的造假图像识别技术的探究
关键词 ： 数字水印技术 ， 造假 ， 图像识别技术
中 图分 类 号 ： Ｔ Ｐ ３ ９ １ ． ４ １ 文 献标 识 码 ： Ａ
Ｓ ｔ ｕｄ ｙ ｏ ｎ Ｄｉ ｇ ｉ ｔ ａ ｌ Ｗ ａ ｔ ｅ ｒ ｍａ ｒ ｋｉ ｎｇ Ｔｅ ｃ ｈｎｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｏ ｆ Ｉ ｍａ ｇ ｅ Ｒｅ ｃ ｏ ｇ ｎ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｔｅ ｃ ｈ ｎｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
随着信息技术的发展 ， 信息安全问题已经成为人 们 关注 的焦 点 。如果 信息被 盗 ， 可 能会 给社 会造 成很 大 的经 济损 失 。 加强 信息技 术 的甄 别和鉴 定能有 效保 护信息的安全眭。随着智能技术的发展， 造似图像识 别 方 法也 越来 越 多 ， 其 中数 字水 印技 术 的应用 ， 大 大 提 高 了造假 识别 的 Ｔ作质量 与效 率 。 它 主要采用 数 字 水 印嵌 入方 式 ， 通 过所 没汁的检 测算 法完成 对造 假 图 像 的鉴定 ， 能有 效 识 别 ｝ ¨ 造 假 图像 ， 具 有 较 高 的实 用 价值。
’
１ ２。
（ ￣０ ０ ９ ２）
数字水印技术的造假图像 识别技术的探究
２ ０ １ ５ 年第 ２期
文章编号 ： １ ０ ０ ３ — ５ ８ ５ ０ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ２ — ０ ０ １ ２ — ０ ３
数字水印技术的造假图像识别技术的探究
王 晶
（ 白城医学高等专科学校公共 教学部 ， 吉林
Ｗ ＡＮＧ Ｊ ｉ ｎ ｇ （ Ｐ ｕ ｂ ｌ ｉ ｃ Ｅ ｄ ｕ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｄ ｅ ｐ ａ ｒ ｔ ｍ ｅ ｎ ｔ ｏ ｆＢ ａ ｉ ｃ ｈ ｅ ｎ ｇＭｅ ｄ ｉ ｃ ａ ｌ Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ， Ｂ ａ ｉ ｃ ｈ ｅ ｎ ｇ １ ３ ７ ０ ０ ０ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
数字水印及其应用PPT课件
2021
21
空间域算法举例
• Patchwork算法：首先选中N对像素点， 然后通过增加一个点的亮度值，而相应 降低另一个点的像素值，以此来嵌入信 息。
为了提高水印的鲁棒性，算法将像素对 扩展为像素区域对。
对有损的滤波、压缩、扭转等具有较好 的抵抗能力。
2021
22
文本水印算法
• 文本水印算法：通过改变行间距、字间 距、字符特征或同义词替换等来嵌入信 息。
Embed 101 • • •
marked
130 = 10000011 123 = 01111010 117 = 01110101 ••••••••••
2021
17
DCT变换
正变换：
F c (,) M 2c (N ) c () M 1 N 1 f( x ,y ) c2 o N ( 2 x s 1 )[ ] c2 o M ( 2 y s 1 )[ ] x 0 y 0
• 信息隐藏：将机密信息隐藏于公开信息中，通 过传递公开信息而传递机密信息。
• 数字水印：数字水印是以可感知或不可感知的 形式嵌入到数字多媒体产品（文本、音频、视 频、图形和图象等）中的、用于版权保护、内 容检验或提供其它信息的信号。
• 数字水印处理技术是水印生成、嵌入、抽取和 检测以及攻击等过程的统称。
2021
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NEC算法
• NEC算法：NEC实验室的COX等人提出的水印算 法,原则为：
• 水印信号应该嵌入源数据中对人的感觉最重要 的部分。在频谱空间中，这种重要部分就是低 频分量。这样，攻击者在破坏水印的过程中， 不可避免地会引起图象质量的严重下降。
• 水印信号应该由具有高斯分布的独立同分布随 机实数序列构成。这使得水印经受多拷贝联合 攻击的能力大大增强。
数字水印 开题报告
数字水印开题报告数字水印开题报告引言随着数字技术的飞速发展，数字内容的传播变得愈发便捷。
然而，这也带来了盗版和侵权等问题。
为了保护数字内容的版权和知识产权，数字水印技术应运而生。
本文将探讨数字水印的原理、应用和发展前景。
一、数字水印的原理数字水印是一种将特定信息嵌入到数字内容中的技术。
它通过在数字文件中嵌入一些不可见的标记，来识别和保护该文件的版权。
数字水印可以嵌入在图片、音频、视频等各种形式的数字内容中。
它的原理是在数字内容中引入微小的变化，这些变化对人眼来说几乎不可察觉，但可以通过特定的算法进行检测和提取。
二、数字水印的应用数字水印技术在版权保护和内容认证方面有着广泛的应用。
首先，数字水印可以用于保护数字图片的版权。
通过在图片中嵌入不可见的水印，可以追踪和识别盗版图片，从而维护摄影师和艺术家的权益。
其次，数字水印还可以用于音频和视频内容的版权保护。
通过在音频和视频文件中嵌入数字水印，可以追踪和识别盗版音频和视频，为音乐人和电影制作人提供更好的保护。
此外，数字水印还可以用于证据的认证和防伪技术的应用。
通过在重要文件和证件中嵌入数字水印，可以确保其真实性和合法性。
三、数字水印的发展前景随着数字内容的不断增加和传播，数字水印技术的发展前景非常广阔。
首先，数字水印技术可以帮助版权持有者更好地保护自己的权益。
在数字时代，盗版和侵权问题日益严重，数字水印技术可以为版权持有者提供一种有效的保护手段。
其次，数字水印技术可以促进数字内容的合法传播和交易。
通过数字水印，用户可以更加放心地购买和分享数字内容，从而推动数字内容产业的健康发展。
此外，数字水印技术还可以用于信息安全领域。
通过在敏感信息中嵌入数字水印，可以追踪和识别信息泄露的来源，提高信息安全的水平。
结论数字水印作为一种保护数字内容版权的技术，具有重要的应用和发展前景。
它可以帮助版权持有者保护自己的权益，促进数字内容的合法传播和交易，提高信息安全的水平。
数字水印调研报告终稿
调研报告一、课题的来源及意义随着信息技术及计算机网络的飞速发展，多媒体信息的交流己经达到前所未有的深度和广度、多媒体通信逐渐成为人们信息交流的重要手段，数字媒体成为了信息传输的主要载体，多媒体产品可以通过下载的方式从网上直接购买，这样在大大获取信息的同时，另一方面使音乐、图像，视频等数字化作品的复制传播变得异常容易。
随之而来的副作用是通过网络传输数字媒体内容使有恶意的个人或团体有可能在没有得到作品所有者的许可下拷贝和传播有版权的内容，敏感信息可能轻易地被窃取、篡改、非法复制和传播，这样媒体的安全受到了威胁，也阻碍许多商业应用的发展，由此带来了知识产权IPR(Intellectual property Right)的保护问题、这种盗版行为给音乐、影视、广播和软件等行业造成极大的经济损失。
类似的情形发生在电子出版、计算机软件、计算机游戏和其他多媒体产品行业。
因此，加强数字媒体版权保护成为一项艰巨而有重大意义的任务。
如何在网络环境中实施版权保护(Copy right Protection)和信息安全(Information Security)已成为一个迫在眉睫的现实问题.很多年来，各国政府和信息产业部门都非常重视网络信息安全技术的研究和发展。
传统的信息安全技术都是以密码学理论为基础，采用密钥或公钥系统，在发送之前对内容进行加密，仅把密码给予那些己购买信息的合法用户。
这样，信息在网络上传送时，虽然非法用户可以获得加密后的信息，但没有正确的密钥，该信息就是无用的，更谈不上篡改了，但这对于多媒体内容存在两大问题。
一是数字媒体内容的超分布问题，即内容一旦解密，便可以随意的被拷贝、传播，快速发展的网络为非法传播提供很大便利，给媒体内容制造商造成了巨大损失，从而制约着数字多媒体应用的进行。
二是多媒体内容的访问控制问题，因为多媒体内容如视频流的加密解密需要巨大的运算负荷，并且难以满足应用的时效性。
这就迫切需要一种替代技术或是对密码学进行补充的技术，它应该甚至在内容被解密后也能够继续保持原有内容，这样就出现了新兴的信息隐蔽技术一一数字水印技术。
数字水印技术在PDC岩屑图像网络发布系统中的应用
目前 ， 着 计 算 机 应 用 技 术 的 发 展 ，， 屑 资 料 随 ｘ ｇ￣ ｔ
进 ： 算 机 网 络 化 笛 理 和 应 用 是 油 田信 息 化 建 设 的 行计 必 然 要 求 。 实 现 ＰＤＣ 岩 屑 像 的 采 集 、 存 、 理 、 保 管
能 够 快 速 及 时 地 反 映 地 层 多 种 珍 贵 的 原 始 地 质 信 息 ， 足 获 得 油 气 勘 探 开 发 的 多 种 地 质 信 息 的 主 要 也
来：。 原
本 过 程 的 输 入 是 水 印 信 息 Ｗ 、 ＤＣ 岩 屑 像 Ｉ Ｐ 和 一 个 可 选 的 私 钥 ／ 钥 Ｋ。 巾 水 印 信 息 是 岩 屑 图 公 其 像 所 有 者 的 私 有 信 息 。水 印 生 成 赞： Ｇ 应 保 汪 水 印 法
２ ２ 运 用 ＤＣＴ 变 换 实 现 Ｐ ． ＤＣ 岩 屑 图 像 的 水 印 嵌
入
数 字 水 Ｅ 技 术 的 特 点 在 于 它 横 跨 【ｌ 处 理 、 １ １ 墨像 密 码 学 等 多 学 剥－ 域 。 本 文 研 究 的 重 点 足 通 过 将 数 字 领 水 印 —— 岩 屑 图 像 所 有 者 的 私 有 信 息 等 嵌 入 在 像
维普资讯
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内蒙 古 石 油 化 工
２０ 年第 ｌ 期 ０６ １
数字水印技术在 Ｐ Ｃ岩屑图像网络发布系统中的应用 Ｄ
国春 艳
（乇 大 学 地 球 科 学 学 院 ， 北 荆 州 【江 湖
摘
４４２） ３ ０ ３
要 ： 进 行 地 下矿 藏 资源 研 究 时 ， 在 ＰＤＣ 岩 屑 资 料 极 为 珍 贵 。 为 了 更 好 地 保 护 和 利 用 Ｐ ＤＣ 岩 屑
数字水印实验报告
数字水印实验报告数字水印实验报告引言：数字水印是一种将特定信息嵌入到数字媒体中的技术，以保护知识产权和确保内容的真实性。
在本次实验中，我们将探讨数字水印的原理、应用和实验结果，以及对数字水印技术的思考和展望。
一、数字水印的原理和应用1.1 原理：数字水印是通过在数字媒体中嵌入特定的信息，使其在视觉或听觉上不可察觉，但可以被提取出来。
嵌入的信息可以是版权信息、所有者信息、认证信息等。
1.2 应用：数字水印技术在多个领域有着广泛的应用。
在音频领域，数字音乐水印可以用于保护音乐版权和防止盗版。
在图像领域，数字图像水印可以用于保护图像的版权和防止图像篡改。
在视频领域，数字视频水印可以用于追踪视频来源和确保视频内容的真实性。
二、实验设计和步骤2.1 实验目的：本次实验的目的是通过嵌入和提取数字水印的过程，了解数字水印的实际应用和效果。
2.2 实验材料和工具：本次实验使用了一组音频文件和图像文件作为实验材料，以及数字水印嵌入和提取的软件工具。
2.3 实验步骤：（1）选择一组音频文件和图像文件作为实验材料。
（2）使用数字水印嵌入工具将特定的信息嵌入到音频文件和图像文件中。
（3）使用数字水印提取工具从嵌入了水印的音频文件和图像文件中提取出水印信息。
（4）对比提取出的水印信息和原始信息，评估数字水印的可靠性和效果。
三、实验结果和讨论3.1 实验结果：通过实验，我们成功地嵌入了数字水印，并从嵌入了水印的音频文件和图像文件中提取出水印信息。
提取出的水印信息与原始信息完全一致。
3.2 讨论：数字水印技术在保护知识产权和确保内容真实性方面具有巨大的潜力。
通过数字水印，我们可以更好地保护音乐、图像和视频的版权，防止盗版和内容篡改。
然而，数字水印技术也面临一些挑战，比如水印的鲁棒性和隐蔽性等问题。
未来的研究应该致力于提高数字水印技术的可靠性和适用性。
四、结论和展望通过本次实验，我们深入了解了数字水印的原理和应用，并通过实际操作验证了数字水印的可行性和效果。
数字水印在多媒体信息安全中的应用
数字水印在多媒体信息安全中的应用多媒体及网络技术的不断发展使得我们不得不考虑多媒体信息安全的隐患问题。
数字水印技术作为其中版权保护和安全认证的一项重要工具得到了广泛的关注和发展。
介绍了数字水印技术背景、基本原理、特点及现状,阐述了目前存在的问题。
标签：数字水印信息伪装版权保护信息安全多媒体0 引言随着信息技术和计算机网络的飞速发展,许多传统媒体都开始向数字化方向发展,数字化的多媒体数据(如电子出版物、音频、视频、动画、图像产品等) 为信息的广泛传播提供了极大便利。
但是多媒体数据的数字化特点决定了通过网络传输数据文件或作品,使有恶意的个人或团体有可能在没有得到作品所有者的许可下拷贝和传播有版权的内容,从而可以对数字化的艺术或影视作品通过简单的复制牟取暴利,或者轻易的对政府办公文件或者其他机密信息进行篡改和恶意攻击。
据美国唱片行业协会(RIAA) 估计,全世界每年因盗版而造成的经济损失高达50亿美元。
美国电影行业协会(MPAA) 则估计,盗版使美国电影业的年收入减少了25亿美元。
此如何在网络环境中实施有效的版权保护(copyrightprotection) 和信息安全(infor2mation security) 手段成为一个迫在眉睫的现实问题。
1 数字水印技术原理及现状数字水印技术是将一种特制的不可见的标记,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。
水印信息可以是作者的序列号、公司标志、有特殊意义的文本等,可用来识别文件、图像或音乐制品的来源、版本、原作者、拥有者、发行人、合法使用人对数字产品的拥有权。
与加密技术不同,数字水印技术并不能阻止盗版活动的发生,但它可以判别对象是否受到保护,监视被保护数据的传播、真伪鉴别和非法拷贝、解决版权纠纷并为法庭提供证据。
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数字图像处理的术语
数字图像处理的应用
图像数字水印
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数字图像水印概述——什么是数字图像
数字图像是指由被称作像素的小块区域组成的二维矩阵。将物 理图像行列划分后，每个小块区域称为像素（pixel）。
每个像素包括两个属性：位置和灰度。
数字图像在显示屏幕上显示时，它的每个像素对应显示器的一个点。显示 时采用扫描的方式：电子枪每次从左到右扫描一行，为每个像素着色，然
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数字图像水印概述——什么是数字图像
(207,137,130) (207,154,146) (227,151,136) (231,178,163) (239,195,176) (217,124,121) (159, 51, 71) (227,151,136) (231,178,163) (236,187,171) (213,142,135) (204,115,118) (204,109,113)
二、内容完整性（真实性）保护，即认证。
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数字水印简介
数字水印（Digital Watermark）技术是指用
信号处理的方法在数字化的多媒体数据中嵌入隐蔽 的标记，这种标记通常是不可见的，只有通过专用 的检测器或阅读器才能提取。数字水印是信息隐藏 技术的一个重要研究方向。
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数字水印简介
信息隐藏
潜信道
(220,179,163) (217,124,121) (227,151,136) (231,178,163) (239,195,176) (215,169,161) (189, 89,101) (226,159,142) (236,187,171) (239,195,176) (216,179,170) (189, 85, 97) (227,151,136)
后再从上到下扫描整个屏幕，利用人眼的视觉暂留效应就可以显示出一屏
完整的图像。为了防止闪烁，每秒要重复上述过程几十次。我们常说的屏 幕分辨率为1024 768，刷新频率85Hz，每行扫描1024个像素，一共要扫
描768行，每秒重复扫描屏幕85次。
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数字图像水印概述——什么是数字图像
物理图像及对应的数字图像
125,153,158,157,127, 70,103,120,129,144,144,150,150,147,150,160,165,160,164,165,167 ,175,175,166,133, 60, 133,154,158,100,116,120, 97, 74, 54, 74,118,146,148,150,145,157,164,157,158,162,165,171,155,115, 88, 49, 155,163, 95,112,123,101,137,108, 81, 71, 63, 81,137,142,146,152,159,161,159,154,138, 81, 78, 84,114, 95, 167, 69, 85, 59, 65, 43, 85, 34, 69,
(210,179,172) (224,137,124) (230,170,154) (236,187,171) (231,138,123) (207,137,120) (227,151,136) (237,159,135) (236,187,171) (227,133,118) (204,109,113) (160, 56, 75) (227,151,136)
(210,179,172) (226,144,133) (227,151,136) (236,187,171) (239,195,176) (216,179,170) (217,124,121) (237,159,135) (236,187,171) (236,187,171) (190, 89, 89) (136, 38, 65) (237,159,135)
25
数字图像水印概述——什么是数字图像
（2） HSI色系 S：表示饱和度，饱和度参数是色环的原点到彩色点的半 径长度。在环的外围圆周是纯的或称饱和的颜色，其饱和 度值为1。在中心是中性（灰）影调，即饱和度为0。
26
数字图像水印概述——什么是数字图像
RGB到HSI的转换：
I
1 3
( R G B)
6
数字水印简介——系统模型
用户密钥K
无水印的 输入图象 I
数字水印 插入算法 F(I,W,K) 数字水印嵌入过程 IW=F(I,W,K)
有水印的输出图象IW
数字水印W
用户密钥K
有水印的 输入图象IW 数字水印W （特定的ID）
数字水印 检测算法 W*=D(IW,I,K) 或C(W,W,K, ⊿) =0或1 数字水印检测过程
(215,169,161) (226,144,133) (226,159,142) (231,178,163) (240,205,187) (216,179,170) (216,111,110) (226,159,142) (231,178,163) (239,195,176) (221,184,170) (159, 60, 78) (226,159,142)
S 1
3 min(R,G , B ) R G B
GB H GB 2
1 [(R G) ( R B)] cos 2 ( R G) 2 ( R B)(G B)
1
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数字图像水印概述——什么是数字图像
HSI到RGB的转换
数字图像水印概述——什么是数字图像
（2） HSI色系 这种彩色系统格式的设计反映了人类观察彩色的方式。
如：红色又分为浅红和深红色等等
。
I：表示光照强度或称为亮度，它确定了像素的整体亮度，而不管 其颜色是什么。
H：表示色度，由角度表示。反映了该颜色最接近什么样的光谱 波长（既彩虹中的那种颜色）0o为红色，120o为绿色， 240o为 蓝色。0 o到240o覆盖了所有可见光谱的颜色，240o到300o是人 眼可见的非光谱色（紫色）。
灰度级示意图
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数字图像水印概述——什么是数字图像
黑白图像 指图像的每个像素只能是黑或者白，没有 中间的过渡，故又称为２值图像。2值图像 的像素值为0、1。
1 0 0 I 0 0 1 1 1 0
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数字图像水印概述——什么是数字图像
灰度图像(128x128)及其对应的数值矩阵（仅列 出一部分(26x31)）
隐秘术
匿名通信
版权标识
基于语义 的隐秘术
基于技术 的隐秘术
稳健的 版权标识
脆弱的 数字水印
水印
指模
不可见水印
可见水印
5
数字水印简介——数字水印的特性
隐蔽性：在数字作品中嵌入数字水印不会引起明显 的降质，并且不易被察觉。 隐藏位置的安全性：水印信息隐藏于数据而非文件 头中，文件格式的变换不应导致水印数据的丢失。 鲁棒性：所谓鲁棒性是指在经历多种无意或有意的 信号处理过程后，数字水印仍能保持完整性或仍能 被准确鉴别。可能的信号处理过程包括信道噪声、 滤波、数/模与模/数转换、重采样、剪切、位移、 尺度变化以及有损压缩编码等。
9
数字水印简介——关键技术
三个研究层次 理论模型与信量分析
典型算法
攻击与测试
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数字水印简介——关键技术
三个研究层次 1、基础理论研究
2、应用基础研究
3、应用研究
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数字水印简介——关键技术
理论模型与信量分析 在信息论中，香农（Shannon）的信道公式与
保密通信公式一直是通信科学发展的指南针，虽然
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数字图像水印概述——什么是数字图像
色彩系统 为了呈现五彩缤纷的图像，我们必须对图像的像素进行着 色。常用的色彩系统：
（1） RGB色彩系统
众所周知，自然界中的所有颜色都可以由红、绿、蓝（R、 G、B）3原色组合而成。我们把3原色人为地分成从0到255 共256个等级，比如R=0，表示不含红色；R=255表示含有 100%的红色成分。这样，根据红、绿、蓝各种不同的组合 我们可以表示出 (约1600万)种颜色。 256 256 256 当一幅图像中每个像素点被赋予不同的RGB值时，就能形 成彩色图像了。 24
R
I 3
(1 S )
B
3I R G
3)
当240 H 300时
S cos(H 240 ) B I3 [1 ] cos(300 H )
G
R
I 3
(1 S )
3I G B
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数字图像水印概述——什么是数字图像
（3） YIQ色彩系统
YIQ色彩系统通常被北美的电视系统采用。Y不是指黄色， 而是指颜色的亮度(Luminance)，即亮度(Brightness)。I和Q 则是指色调(Chrominance)，描述图像色彩及饱和度的属性。 RGB与YIQ之间的对应关系如下：
信息论中的许多结论都是在大量假设的前提下得出
的，其中一些假设与实际情况还相去甚远，但它们
对通信技术发展的指导作用却是不可否认的。数字 水印在应用中也要解决一些关键的理论问题，但至
今还没有产生像香农公式那样能够指导学科发展的
基本理论。
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数字水印简介——关键技术
典型算法
1. 最低有效位算法（LSB）
3.
水印测试：隐蔽性、 鲁棒性、安全性。
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数字水印简介-数字水印算法的特点
一、水印要直接嵌入数据中 二、不易觉察或不易被注意到（"透明性"）源自三、鲁棒性四、安全性