数字水印技术
数字水印
加水印前
加水印后
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THE
END
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• 按特性划分：鲁棒数字水印和脆弱数字水印两
类；
• 按水印所附载的媒体划分：图像水印、音频水
印、视频水印、文本水印、网格水印等；
• 按检测过程划分：盲水印和明文水印（非盲水
印）；
• 按水印隐藏的位置划分：为时（空）域数字水
印和频域数字水印。
• 按内容划分：有意义水印和无意义水印； • 按用途划分：票据防伪水印、版权保护水印、
数字水印
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Contents
1 数字水印技术的概念和基本特征 2
数字水印技术的研究
3 数字水印的应用背景 4 数字水印的分类 5 关于嵌入水印的小文件
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数字水印技术的概念
数字水印（Dgital watermark)技术是在被保护的数 字对象（如静止图像、视频、音频等）中嵌入某些能 够证明版权归属或跟踪侵权行为的信息，能够对数字 文件起到保护作用。
2.变换域
变换域是载体数据水印信息而变换域是载体数据经过变换 后添加水印信息。
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数字水印的应用背景
• 数字作品的知识产权保护
• 商务交易中的票据防伪 • 声像数据的隐藏标识和篡改提示
• 隐蔽通信及其对抗
• 使用控制
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数字水印的分类
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数字水印技术的研究
根据实现的过程：水印算法主要可分为空间域和变换域 的两种方法。
1. 空间域
空间域的方法是通过直接改变图像某些像素值来嵌入水印，利用一个扩展 的M序列作为水印，并把他嵌入到图像每行像素最低有效位（LSB）中。
其主要缺点是抗JPEG压缩和稳健性不好，而且由于所有像素的LSB都改变 和利用M序列而容易受攻击。
数字水印技术工作原理
数字水印技术工作原理
数字水印技术是一种将数字信息嵌入到数字媒体中并对其进行保护的技术。
其工作原理主要包括以下几个步骤：
1. 嵌入水印：选择一个合适的算法，将数字信息以特定的方式嵌入到原始的数字媒体中。
嵌入过程通常是通过修改数字媒体的像素值或频域系数来实现的。
2. 隐蔽性：嵌入的水印信息尽可能地与原始媒体混合，使其在一般观察下难以察觉。
水印的嵌入应该对原始媒体的感知质量影响较小，以保证媒体的可视品质。
3. 鲁棒性：在保证水印隐蔽性的同时，数字水印需要具有一定的抗攻击能力。
这意味着即使经过一些通常的信号处理、修改或攻击行为，数字水印依然能够被提取出来。
4. 提取水印：在需要对数字媒体进行验证或提取水印信息时，使用相应的算法对数字媒体进行处理，将嵌入的水印信息提取出来。
提取过程通常是通过检测和解码数字媒体中的特定模式或密钥来实现的。
5. 验证和认证：提取出的水印信息可以被用来进行验证和认证。
通过与预先存储的原始水印信息进行比对，可以确定数字媒体的真实性和完整性，从而进行溯源或防伪等操作。
数字水印技术广泛应用于版权保护、防伪溯源、信息认证等领
域。
它能够在不改变原始媒体内容的情况下嵌入和提取数字信息，为数字媒体的保护提供了一种有效的手段。
数字水印技术
数字水印技术(Digital Watermarking) ,其基本思想是将经过适当变换后的特殊信息(数字水印)利用数字嵌入的方法隐藏在载体对象(数字作品)中。
水印信息可以是ID序列号、签名、图章、商标、图片等权利人身份标识或其他具有特定意义的内容，用来标明作品的来源、版本、著作者、出版者、发行者、日期、权限等权利管理信息。
数字水印的发展方向主要体现在以下几个方面：(1)鲁棒性、安全性更好的数字水印算法，同时还要考虑水印的不可感知性、自适应性、数据容量等特性。
(2)基于数字水印技术、可适用于多种媒体类型的软件开发及系统集成，如数字版权保护管理系统等。
(3)数字水印在网络环境下的应用，特别是水印的网络快速自动验证。
利用移动代理技术，可在网络上自动追踪非法或未授权的数字媒体内容。
(4)数字水印技术的标准化，如制定具有通用性的水印算法标准、水印系统评估和测试标准等。
(5)数字水印技术与其他信息安全技术(如加密、数字签名等)相结合，构建完整的数字版权保护解决方案。
(6)数字水印技术与生物认证技术相结合，利用人类自身的生理特征(如指纹、虹膜、DNA等)或行为特征(如签名、语音、步态等)构造认证水印。
数字水印的概念：数字水印是通过一定的嵌入算法在多媒体数据(数字化的图像、文本、音频、视频、三维动画等)中隐藏的特殊信息(版权信息、认证信息、保密信息或其他有关信息)，可以通过相应的检测和提取算法对水印信息加以验证。
数字水印的基本特性：数字水印具有不可感知性、安全性、鲁棒性等基本特性。
不可感知性(imperceptibility)也称透明性。
从信号处理的角度看，嵌入载体作品的水印信号可以视为在强背景下叠加一个弱信号，只要叠加的水印信号强度低于人类视觉系统HVS的对比度门限或人类听觉系统HAS对声音的感知门限，HVS或HAS就无法感知到信号的存在。
由于HVS和HAS 受空间、时间和频率特性的限制，数字水印技术利用数字作品中普遍存在的冗余数据与随机性，对作品作一定的调整处理，可以在不被感知的情况下隐藏水印信息。
数字水印技术
余金蓉
数字水印（Digital Watermarking）技术
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。 通过这些隐藏在载体中的信息，可以达到确认内容创建者、 购买者、传送隐秘信息或者判断载体是否被篡改等目的。 数字水印是信息隐藏技术的一个重要研究方向。 属于信息隐藏（Information Hiding）技术的一种。
一般来说，目前学术界研究的数字水印大多数是盲水印。
数字水印的分类
按内容划分 › 有意义水印 有意义水印是指水印本身也是某个数字图像（如商标图像）或数字音 频片段的编码；
有意义水印的优势在于，如果由于受到攻击或其他原因致使解码后的 水印破损，人们仍然可以通过视觉观察确认是否有水印。 › 无意义水印 无意义水印只对应于一个序列号。
常用水印算法
空域数字水印 › 最低有效位算法(LSB)：通过修改表示数字图像的颜色或颜色分 量的位平面,调整数字图像中感知不重要的像素来表达水印的信息， 以达到嵌入水印的目的。 频域数字水印
› 扩展频谱算法：通过时频分析，根据扩展频谱特性，在数字图像
的频率域上选择那些对视觉最敏感的部分，使修改后的系数隐含
击等手段。
图像水印 音频水印
视频水印
文本水印 用于三维网格模型的网格水印等。 随着数字技术的发展，会有更多种类的数字媒体出现，同时 也会产生相应的水印技术。
数字水印的分类
按检测过程划分
› 明文水印 明文水印在检测过程中需要原始数据。明文水印的鲁棒性比 较强，但其应用受到存储成本的限制。 › 盲水印 盲水印的检测只需要密钥，不需要原始数据。
数字水印技术-变换域算法
数字水印与原始媒体数据紧密结 合，不易被察觉，同时可以在需 要时提取出来。
数字水印技术的应用场景
版权保护
通过数字水印技术，可以在数字 媒体中嵌入版权信息，以防止未 经授权的复制和传播。
内容认证
数字水印可以用于验证数字媒体 的完整性和真实性，以防止篡改 和伪造。
多媒体内容隐藏信
息
在数字媒体中隐藏一些不易察觉 的信息，如时间戳、标识等，以 实现一些特殊的应用需求。
VS
DWT将图像分解成不同尺度的小波 系数，每个尺度上的系数都对应于不 同的频率范围。基于DWT的数字水 印算法可以在不同尺度上嵌入水印信 息，以实现多分辨率的水印。提取和 检测水印时，需要利用小波逆变换将 图像重构到原始尺度。
基于FFT的提取与检测算法
基于快速傅里叶变换（FFT）的数字水印算法利用傅里叶变换的频域分析能力，能够实现高效的图像处理和信号处理。
优点
鲁棒性
变换域算法在数字水印技术中具有较好的鲁棒性，可以在经过多种 信号处理操作后仍能检测和提取出水印信息。
隐蔽性
通过在变换域内嵌入水印信息，可以有效地隐藏水印，使其不易被 察觉。
安全性
变换域算法可以利用加密技术对水印信息进行保护，提高水印的安 全性。
缺点
01
02
03
计算复杂度
变换域算法通常需要较大 的计算量和存储空间，这 可能会影响水印的实时处 理和嵌入速度。
傅里叶变换（FFT）
要点一
总结词
傅里叶变换是一种经典的信号处理技术，用于将信号从时 间域转换到频率域。
要点二
详细描述
傅里叶变换将图像的像素值表示为一系列复数系数的和， 这些系数表示图像在不同频率下的强度和相位信息。通过 修改这些系数，可以在不显著改变图像质量的情况下，嵌 入和提取水印信息。然而，傅里叶变换在处理图像时存在 一些局限性，例如无法处理局部区域的信息，因此在实际 应用中不如离散余弦变换和小波变换常用。
互联网上的版权保护措施
互联网上的版权保护措施随着互联网的发展，信息的传播速度和范围都得到了极大的扩展，这也给版权保护带来了巨大的挑战。
在互联网时代，版权保护措施的重要性日益凸显。
本文将从技术手段、法律保护和用户教育等方面探讨互联网上的版权保护措施。
一、技术手段1. 数字水印技术数字水印技术是一种将特定信息嵌入到数字内容中的技术手段，可以用于标识和追踪数字内容的来源。
通过数字水印技术，版权所有者可以在互联网上追踪盗版行为，并采取相应的措施。
此外，数字水印技术还可以用于证明原创性，保护作者的权益。
2. 版权保护软件版权保护软件是一种通过加密、防拷贝等技术手段，保护数字内容不被未经授权的复制和传播的工具。
这些软件可以有效地防止盗版行为，保护版权所有者的权益。
同时，版权保护软件也可以提高数字内容的销售和分发效率，为版权所有者带来更多的收益。
3. 数据挖掘技术数据挖掘技术可以通过分析和挖掘大数据，识别和监测互联网上的盗版行为。
通过对用户行为和数据流量的分析，版权所有者可以及时发现和处理盗版行为，保护自己的版权。
数据挖掘技术还可以为版权所有者提供有关用户偏好和需求的信息，为内容创作和分发提供参考。
二、法律保护1. 版权法律法规各国都有相应的版权法律法规来保护版权所有者的权益。
版权法律法规规定了版权的范围、保护期限和违法行为等内容，为版权保护提供了法律依据。
版权法律法规还规定了侵权行为的法律责任和赔偿方式，为版权所有者维权提供了保障。
2. 国际合作互联网的特点是全球性和边界模糊，版权保护需要国际合作。
各国可以通过签订国际协议和合作协议，加强版权保护的国际合作。
同时，各国之间可以分享经验和技术，共同应对互联网上的版权侵权问题。
三、用户教育1.版权教育用户教育是互联网版权保护的重要环节。
通过向用户普及版权知识，提高用户的版权意识，可以减少盗版行为的发生。
版权教育可以通过学校、媒体、互联网平台等渠道进行，向广大用户传递版权保护的重要性和正确使用数字内容的方法。
数字水印技术综述
数字水印技术综述数字水印技术综述数字水印技术是一种安全、可靠和高效的数据保护技术，可以将接收方或发送方的隐私状态嵌入到数字图像、声音、文本以及其他信息媒介中，以为数据赋予更大的安全保护。
数字水印技术的研究主要包括以下几个方面：一、数字水印的概念数字水印（Digital Watermark）指按一定算法将相关信息（如版权标识、用户标识、发送者鉴别和跟踪、溯源信息等）嵌入到数据的安全技术。
它的特点是经过处理的数据可以在±10% 的抗压缩层次上保护发送者的隐私。
二、数字水印的编码数字水印的编码分为无损和有损两种。
无损编码以把最少重要的数据编码为最少的数字水印，能够保证原始图像的完整性和清晰度；而有损编码可以在此基础上进行改善，能够有效地降低图像的质量。
三、数字水印的抗处理数字水印技术抗处理能力强，即便在经过处理和压缩后，数字水印仍可以保护隐私。
常用的抗处理技术有多种，包括：图像旋转、裁剪和变换；图像压缩和缩放；区域改变和图像调整；添加高斯噪声；采用抗平均处理；伪随机序列编码器，以及加密算法等处理技术。
四、数字水印的容错性数字水印的容错性关键在于它可以抵抗瑕疵的穿插，因此容错性是数字水印技术的重要指标。
容错性越好，表明数字水印技术在瑕疵干扰下也能够正确识别、提取和解码出原有信息，可以确保数据传输的安全性。
五、数字水印的应用1.音频保护技术：音频数字水印技术是一种将音频源的版权声明、接收者的身份标识、发送者的鉴别和跟踪等隐私信息融入到数字音频信号的技术，广泛应用于音乐版权保护、发行保护、音乐质量检测、网络盗版监控等方面。
2.防御机制：利用数字水印技术可以检测出网络文本篡改、文件拷贝、网络软件非法传播等滥用行为，并采取有效的防御措施。
3.内容审查：数字水印技术还可以用于网络节点的内容过滤，比如过滤垃圾邮件、查找恐怖主义信息等。
4.电子商务：数字水印技术可以充分保护电子交易的有效性，在完成交易后，发送方可以把商品、令牌等信息嵌入到交易文本，以核实收款方的真实性。
信息安全工程师真题考点：数字水印技术
信息安全工程师真题考点：数字水印技术根据应用领域可将数字水印分为：
1、鲁棒水印：通常用于数字化图像、视频、音频或电子文档的版权保护。
将代表版权人身份的特定信息，如一段文字、标识、序列号等按某种方式嵌入在数字产品中，在发生版权纠纷时，通过相应的算法提取出数字水印，从而验证版权的归属，确保著作权人的合法利益，避免非法盗版的威胁。
2、易损水印：又称为脆弱水印，通常用于数据完整性保护。
当数据内容发生改变时，易损水印会发生相应的改变，从而可鉴定数据是否完整。
3、标注水印：通常用于标示数据内容。
由此可见，数字水印技术可实现版权保护和数据完整性保护，不能实现图像识别。
历年信息安全工程师数字水印技术知识真题：
数字水印技术是指在数字化的数据内容中嵌入不明显的记号，被嵌入的记号通常是不可见的或者不可察觉的，但是通过计算操作能够实现对该记号的提取和检测。
数字水印不能实现（）。
A.证据篡改鉴定
B.数字信息版权保护
C.图像识别
D.电子票据防伪
参考答案：C。
数字水印技术3篇
数字水印技术第一篇：数字水印技术概述随着数字化技术的发展，数字水印技术也随之应运而生。
数字水印技术是一种在数字内容中嵌入隐藏信息的技术，它可以通过不可见的方式来保护数字内容的版权和真实性。
数字水印技术的应用广泛，包括音频、视频、图片等各种数字媒体文件。
他们可以用于鉴定文件的合法性，确定数据来源，防止盗版行为等。
数字水印技术的基本原理是将被保护的数字内容与一个特定的信息比如所有者的名称，一个标识符或一个日期进行编码并插入到被保护的数字媒体文件中。
这样可以让数字内容的所有者或相关人士可以在需要时轻松识别出数字内容的原始来源并对其进行相应的处理。
数字水印技术与传统的隐蔽保护技术有所不同。
传统的技术主要是对原始数据进行加密，而数字水印技术则是将嵌入隐藏信息的方式应用在原始数据上，以达到保护和处理数据的目的。
数字水印技术分为可逆和不可逆两种类型。
可逆型数码水印方案指水印嵌入过程是可逆的，原始图像可以被完美重构，例如用调节像素值所得。
不可逆型则是一种在保护数字媒体的完整性和真实性方面更加稳健的数字水印技术，其插入后无法再被移除或者破坏，除非对整个数字媒体文件进行更改。
总之，数字水印技术已经成为数字内容保护的重要环节之一，未来将会在更广泛的领域中得到应用。
虽然它已经在防止盗版方面得到了广泛应用，但它还可以被用在更重要的领域，如国家安全、商业安全、个人隐私保护等方面。
第二篇：数字水印技术的应用数字水印技术在版权保护方面的应用非常广泛。
在数字音乐和视频的领域中，这种技术可以用来保护音乐和电影工业中的版权。
数字音乐：数字音乐行业向来备受盗版问题之苦。
通过嵌入数字水印，可以标识音乐的来源并追踪任何盗版行为。
数字水印技术还可以用于确定音乐文件的完整性，防止文件被篡改或替换。
数字视频：数字视频中的数字水印技术可以防止针对电影的爬取或侵权行为。
该技术还可以用于确保视频质量，以及在数字广告中标识内容所有者或相关信息。
数字图书：数字图书也需要得到保护，数字水印技术不仅可以防止盗版，还可以保护数字内容的完整性和来源。
数字水印的发展简介
汇报人： 日期:
• 数字水印技术概述 • 数字水印技术分类与原理 • 数字水印算法研究现状 • 数字水印技术面临的挑战与未来发
展 • 数字水印技术的应用案例与效果展
示
01
数字水印技术概述
定义与特点
定义：数字水印（ Digital Watermarking）是 一种信息隐藏技术， 通过在数字媒体中嵌 入不易察觉的标识信 息，以实现版权保护 、身份认证、内容完 整性保护等功能。
技术特点
具有一定的鲁棒性，但嵌入的水印信息量相对较少。
变换域水印
1 2
原理
在图像的变换域中嵌入水印信息。常见的变换域 包括离散余弦变换（DCT）、小波变换等。
应用场景
变换域水印广泛应用于版权保护、身份认证和内 容认证等领域。
3
技术特点
具有较好的鲁棒性和隐藏能力，但实现相对复杂 。
神经网络水印
原理
利用神经网络模型将水印信息嵌入到图像中。通 常采用深度学习模型进行训练和嵌入。
应用场景
神经网络水印可用于保护版权、追踪恶意攻击、 验证内容的完整性等。
技术特点
具有较强的鲁棒性和隐藏能力，但需要大量的训 练数据和计算资源。
03
数字水印算法Leabharlann 究现状基于机器学习的水印算法
总结词
稳健、高效、智能化。
详细描述
应用场景
LSB水印通常用于隐藏通 信和数据安全应用中的敏 感信息，如密码或访问控 制信息。
技术特点
简单、易于实现，但容易 被攻击者检测和移除。
频域水印
原理
在图像的频域中嵌入水印信息。通过对图像进行傅里叶变 换或其他形式的频域变换，将水印信息嵌入到变换后的频 域系数中。
数字水印技术
数字水印技术数字水印技术是一种在数字媒体中嵌入和提取特定信息的技术。
它可以用于保护数字媒体的版权，并且可以追踪在网络上的传播情况。
本文将探讨数字水印技术的原理、应用领域以及未来的发展方向。
数字水印技术的原理是通过在数字媒体中嵌入一些看不见或者几乎看不见的信息来实现，这些信息可以是一些特定的标识符或者版权信息。
嵌入的过程是在原始数据中进行微小的修改，以隐藏水印信息。
而水印信息的提取则需要使用相应的解码算法，将嵌入的信息从数字媒体中提取出来。
数字水印技术有着广泛的应用领域。
在音频领域，数字水印技术可以用于音乐版权保护，识别盗版音乐作品以及反盗版。
在视频领域，数字水印技术可以用于电影和电视节目的版权保护，以及追踪盗版视频的传播渠道。
在数字图片领域，数字水印技术可以用于防止图片被盗用和篡改，保护摄影师的版权。
除了版权保护，数字水印技术还可以应用于信息隐藏和认证。
在信息隐藏方面，数字水印可以嵌入到文档中，用于保护机密信息的传输。
在认证方面，数字水印可以用于验证文档的真实性和完整性，防止篡改和伪造。
数字水印技术还有一些潜在的发展方向。
首先，随着互联网和数字媒体的快速发展，数字水印技术需要具备更高的容量和更强的鲁棒性。
其次，随着深度学习和神经网络的进步，数字水印技术可以与这些技术结合，实现更快速和更准确的水印嵌入和提取。
此外，数字水印技术还可以与区块链技术结合，实现去中心化的数字媒体版权保护。
在总结中，数字水印技术是一种重要的数字媒体保护和认证技术。
它可以用于保护版权，追踪传播情况，隐藏信息和认证文档。
随着技术的不断进步，数字水印技术有望在未来发展出更多的应用和突破。
数字水印技术
数字水印技术目录一、数字水印技术发展 (2)二、数字水印技术特点 (2)1、隐蔽性 (2)2、鲁棒性 (2)3、抗篡改性 (3)4、水印容量 (3)5、安全性 (3)6、低错误率 (3)三、数字水印技术分类 (3)1、按特性划分 (3)2、按附载的媒体划分 (4)3、按检测过程划分 (4)4、按内容划分 (5)5、按用途划分 (5)6、按隐藏位置划分 (6)7、按透明性划分 (6)四、数字水印技术应用 (6)1、印刷数字水印 (6)2、打印数字水印 (7)3、屏幕数字水印 (8)4、多媒体数字水印 (8)一、数字水印技术发展数字水印（Digital Watermark）一种应用计算机算法嵌入载体文件的保护信息。
数字水印技术，是一种基于内容的、非密码机制的计算机信息隐藏技术。
它是将一些标识信息（即数字水印）直接嵌入数字载体当中（包括多媒体、文档、软件等）或是间接表示（修改特定区域的结构），且不影响原载体的使用价值，也不容易被探知和再次修改。
但可以被生产方识别和辨认。
通过这些隐藏在载体中的信息，可以达到确认内容创建者、购买者、传送隐秘信息或者判断载体是否被篡改等目的。
数字水印是保护信息安全、实现防伪溯源、版权保护的有效办法，是信息隐藏技术研究领域的重要分支和研究方向。
二、数字水印技术特点1、隐蔽性也称不可感知性，即对于不可见水印处理系统，水印嵌入算法不应产生可感知的数据修改，也就是水印在通常的视觉条件下应该是不可见的，水印的存在不会影响作品的视觉效果。
2、鲁棒性水印必须很难去掉(希望不可能去掉)，当然在理论上任何水印都可以去掉，只要对水印的嵌入过程有足够的了解，但是如果对水印的嵌入只是部分了解的话，任何破坏或消除水印的企图都应导致载体严重的降质而不可用。
3、抗篡改性与抗毁坏的鲁棒性不同，抗篡改性是指水印一旦嵌入到载体中，攻击者就很难改变或伪造。
鲁棒性要求高的应用，通常也需要很强的抗篡改性。
在版权保护中，要达到好的抗窜改性是比较困难的。
数字 水印 标准
数字水印标准一、水印生成与嵌入算法数字水印是一种通过在数字媒体中嵌入特殊信息，以标识版权归属和跟踪篡改的方法。
水印生成与嵌入算法是实现数字水印技术的关键环节。
标准规定了水印生成算法的设计要求，包括水印的不可见性、鲁棒性、安全性等。
同时，标准还规定了嵌入算法的效率和准确性，以确保水印在数字媒体中的可靠性和稳定性。
二、水印容量与鲁棒性水印容量是指嵌入到数字媒体中的水印信息量。
标准规定了水印容量的上限和下限，以确保在不影响数字媒体质量的前提下，尽可能多地嵌入水印信息。
鲁棒性是指水印在经过压缩、裁剪、旋转、噪声干扰等处理后，仍能被正确检测和提取的能力。
标准规定了水印鲁棒性的要求，以确保水印在各种情况下都能保持较高的检测和提取成功率。
三、安全性数字水印的安全性是保证数字媒体版权保护的重要因素。
标准规定了水印系统的安全性要求，包括密钥管理、加密算法、身份认证等。
同时，标准还规定了水印信息的隐藏方式，以防止未经授权的访问和篡改。
四、互操作性互操作性是指不同厂商生产的数字水印系统之间的兼容性。
标准规定了不同系统之间的数据交换格式和通信协议，以确保不同系统之间的互操作性。
同时，标准还规定了不同系统之间的接口规范，以方便用户在不同系统之间进行切换和使用。
五、测试与评估为了确保数字水印系统的性能和质量，标准规定了系统的测试与评估方法。
测试内容包括水印生成与嵌入算法的效率、鲁棒性、安全性等方面。
评估则是对测试结果进行综合分析，以确定系统的性能等级和质量水平。
同时，标准还规定了测试与评估结果的记录和报告方式，以方便用户了解和使用系统性能和质量信息。
总之，数字水印标准是确保数字媒体版权保护和安全传输的重要技术规范。
它涉及到水印生成与嵌入算法、水印容量与鲁棒性、安全性、互操作性以及测试与评估等方面。
只有遵循这些标准，才能确保数字水印系统的性能和质量满足实际应用需求。
数字水印技术
通过易碎水印进行内容认证
使用控制
水印信息（所有者信息） 嵌入水印的宿主数据 非法复制和分发 所有者通过水印密钥 进行水印提取
在媒体数据中嵌入易碎水印，使得后来对嵌入水 印的媒体内容的更改可以被高概率地检测到。
从加水印图像的抗过滤波或压缩等能力即鲁棒性来分， 可以分为易碎水印，半易碎水印和鲁棒水印。易碎水 印对任何图像变换或处理都非常敏感，半易碎水印对 某些特定的图像处理方法有鲁棒性而对其它的处理不 具备鲁半性，鲁棒水印对常见的各种图像处理方法都 具有鲁棒性。
ห้องสมุดไป่ตู้
水印系统能够判断嵌入水印后的数据在哪些区域 被更改，来确定作品的完整性。
这种应用的一个典型的例子是DVD防拷贝系统，即 将水印信息加入DVD数据中，这样DVD播放机即可 通过检测DVD数据中的水印信息而判断其合法性和 可拷贝性。从而保护制造商的商业利益。
要杜绝非法拷贝最终离不开硬件上的改进。在生成 一个数字作品(如数字音频、视频) 时即向其中嵌入 一个水印以指明它能否被复制及可以重复拷贝的次 数，若要对这样的数字作品进行复制，预置了水印 检测电路的复制设备在检测到水印信息后即会做出 相应的反应，或不允许复制，或控制复制的次数。
3. 稳健性：数字水印必须难以（最好是不可能） 被除去，如果只知道部分水印信息，那么试图除 去或破坏水印应导致严重的降质而不可用。
数字水印的基本应用领域大体上可分为：
➢ 版权保护 ➢ 数字指纹 ➢ 认证 ➢ 安全不可见通信
将版权所有者的信息，嵌入到要保护的数字多媒 体作品中，从而防止其他团体对该作品宣称拥有 版权。
数字水印是永久镶嵌在其他数据（宿主数据）中
具有可鉴别性的数字信号或模式，而且并不影响 宿主数据的可用性。
数字水印名词解释
数字水印名词解释数字水印是一种在数字媒体中嵌入信息的技术。
其目的是保护数字媒体内容的版权。
数字水印可以在不影响到媒体的主要内容的情况下，嵌入一些难以察觉的信息，如作者的名字、版权所有者的标识等。
数字水印的嵌入和检测过程都需要采用专门的工具。
数字水印的嵌入通常采用一些特殊算法对媒体进行处理，将一些简单的信息嵌入到媒体中。
数字水印的检测是一种特殊的算法，可以对媒体进行逆向处理，找出嵌入的信息。
数字水印是一种非常有效的版权保护技术。
它可以防止盗版、侵权等恶意行为。
当数字媒体在互联网上被传播时，可以通过数字水印来追踪媒体的来源及使用方式。
数字水印可以被用于音频、视频、图像等各种形式的数字媒体，也可以用于文档等文本性质的内容。
数字水印的应用非常广泛。
例如，许多数字音乐播放软件和数字音乐商店会使用数字水印来保护音乐版权。
另外，数字水印也可以用于图像编辑软件中，用于在不影响图像内容的情况下，对图片进行隐蔽的归属标识。
数字水印甚至可以应用于数字票据等领域，用于保证账单等数字资产的安全。
数字水印技术的发展一直在不断进步。
随着计算机技术的不断发展以及对数字媒体版权保护意识的不断提高，数字水印技术的应用也变得越来越广泛。
近年来，一些新兴应用，如区块链技术，也被用于数字水印领域，用于加强数字水印的安全保障。
总之，数字水印作为一种数字媒体版权保护技术，在互联网时代的数字内容传播中起着非常重要的作用。
随着数字水印技术的不断进步，数字版权保护将变得更加完善，数字媒体的版权问题也将能够得到更好的解决。
《数字水印技术》课件
内容完整性
数字水印技术可以用于验证数字 内容的完整性，通过提取数字作 品中的水印信息，可以检测数字 作品是否被篡改或损坏。
内容来源追溯
数字水印可以用于追溯数字内容 的来源，通过提取水印信息，可 以确定数字作品的作者或发布者 ，保证数字内容的真实性和可信 度。
内容篡改检测
数字水印技术还可以用于检测数 字内容的篡改行为，通过比较原 始水印和提取的水印信息，可以 发现数字作品是否被篡改或恶意 修改。
电子票据防伪
数字水印技术可以用于电子票据的防伪，以防止 伪造和篡改。
数字水印技术的发展历程
1993年，Caronni等人提 出了数字水印的概念，并 进行了初步的实验研究。
2000年左右，随着数字 媒体技术的普及，数字水 印技术的应用范围逐渐扩 大。
ABCD
1997年，国际信息隐藏 学会成立，推动了数字水 印技术的进一步发展。
利用深度学习技术提高水印的 鲁棒性和隐蔽性，以及利用神 经网络进行水印的生成和检测 是未来的一个重要方向。
动态水印技术的研究
随着媒体内容的动态变化，研 究如何在水印中嵌入动态信息 ，以实现更高级别的版权保护 和内容追踪是未来的一个研究 方向。
跨媒体水印技术的研究
随着多媒体内容的普及，研究 如何在水印中同时嵌入图像、 音频和视频信息，以实现跨媒 体版权保护和内容追踪是未来 的一个研究方向。
水印容量与嵌入强度的关系
水印容量决定了能够嵌入的信息量，而嵌入强度则影响水印的鲁棒性 ，如何在保证水印鲁棒性的前提下提高水印容量是一个挑战。
跨媒体一致性问题
数字水印需要在多种媒体上保持一致性，包括图像、音频和视频等， 这需要解决不同媒体间的水印同步问题。
数字水印技术的未来发展方向
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。
数字水印技术_论文全套.docx
一、数字水印技术的概述1.1数字水印的概述伴随着计算机网络的发展，信息媒体的数字化为信息的存取提供了巨大的便利，显著提高了信息表达的效率和准确性。
但是同时也带来了一些负面影响,一些别有企图的个人和团体在没有得到原作者的同意的情况下复制和传播有版权的数据文件或作品。
所以，数字媒体的信息安全、知识产权保护和认证等问题变得日益突出，变成一个急需解决的议题。
密码技术是信息安全技术领域的主要传统技术之一，但是此方法有缺点：一是加密后的文件因不可理解性从而妨碍信息的传播。
二是一旦被解密后，文件就不再受保护。
所以，需要一种代替技术或者是对密码学进行补充的技术，这时，数字水印技术便被提出了。
数字水印技术是一种可以在开放网络环境下保护版权和认证来源及数据完整性的新型技术，原作者的创作信息和个人标志通过数字水印系统以人所不可感知的水印形式嵌入在多媒体中，从而使人们无法从表面上感知水印，只有专用的检测器或软件才可以检测出隐藏的数字水印。
水印的存在要以不破坏原数据的欣赏价值、使用价值为原则。
数字水印技术基本特征主要有：鲁棒性、不可见性、不可检测性、自恢复性。
数字水印的主要应用领域有版权保护、盗版跟踪、图像认证、票据防伪、标题与注释、拷贝保护。
数字水印按特性划分分为鲁棒数字水印和脆弱数字水印；按水印所附载的媒体划分分为图像水印、音频水印、视频水印、文本水印以及用于三维网格模型的网格水印等；按检测过程划分分为明文水印和盲水印；按内容划分分为有意义水印和无意义水印；按用途划分分为票据防伪水印、版权保护水印、篡改提示水印和隐蔽标识水印；按水印隐藏的位置划分分为时（空）域数字水印、频域数字水印、时/频域数字水印和时间/尺度域数字水印。
尽管人们都在努力发展和完善数字水印技术，但水印技术仍然没有完全成熟和广为人们理解，而且还有很多问题没有得到解决。
尽管水印技术很难在短期内取得突破，但是，鉴于水印技术的广泛的应用价值，有必要对水印技术作一番深入研究。
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9.1.4 数字水印的分类
（2）按感知特性划分：
不可感知水印（不可见水印）：人的感观不能感知 嵌入的水印，不影响作品的质量，具有较高的使用 价值 可感知水印（可见水印）：可觉察数字水印嵌入到 载体后会在媒体中留下明显的印记，主要用于标识 版权，防止非法使用，虽然降低了资料的商业价值， 却不妨碍使用者的使用，如电视台的台标等。
数字水印应具有如下的基本特征:
不可感知性 水印容量 鲁棒性
可证明性
安全性
数字水印的安全性与密码系统的安全性非常类似，即水印嵌入的算 法是公开的，安全性建立在密钥管理基础上，只有拥有密钥才能提 取水印。数字水印系统一般使用一个或多个密钥来确保水印安全。
9.1.3 数字水印系统的组成
可证明性 安全性
9.1.2 数字水印的基本特征
数字水印应具有如下的基本特征:
不可感知性 水印容量 鲁棒性 可证明性
数字水印算法能够正确识别出被嵌入到保护对象中的有关信息，例
如经过注册的用户编码、产品的标识或者其他任何有意义的文字等， 并且在需要时将其提取出来作为证据。
安全性
9.1.2 数字水印的基本特征
Playback control
Record control
Illegal copy
Non-compliant recorder
应用领域(4)——数字指纹
Distributed copies Digital fingerprints Users
Original image
应用领域(5)——内容验证
数字水印应具有如下的基本特征:
不可感知性
对不可感知的数字水印来说，是指加入数字水印后不会改变数字产 品的感知效果，即感知不到数字水印的存在。
水印容量
鲁棒性
可证明性
安全性
9.1.2 数字水印的基本特征
数字水印应具有如下的基本特征:
不可感知性 水印容量
也称嵌入率、加载率或者有效载荷，指的是在单位时间内或在一个 作品中最多可以嵌入水印的比特数。一般要求水印容量尽量大，必 须足以表示多媒体内容的创建者或所有者的标志信息或购买者的序 列号，这样有利于解决版权纠纷。
9.1.4 数字水印的分类
（5）按数字水印的内容划分：
有意义水印：指水印本身也是某个数字图像（如商 标图像）或数字音视频片段的编码。
无意义水印：无意义水印则只对应于一个序列号。 ID:20021988-7231
9.1.4 数字水印的分类
（6）按水印检测方式划分：
非盲（Non-blind）检测水印：水印的检测和提取 是在分析原始媒体数据与含水印媒体数据差别的基 础上进行的，检测和提取过程必须在原媒体的参与 下完成。 盲（Blind）检测水印：水印的检测和提取由含水 印的待测媒体本身确定，而不需要原始媒体的参与。 半盲（Semi-blind）检测水印：水印的检测无需原 始媒体数据，但是需要某些与原始媒体数据有关的 信息，这些信息可能是原始数据嵌入水印时的某些 参量，也可能是表征原始数据某些特征的信息。
信息隐藏技术
•信息隐藏技术与传统密码学不同，它利用数字 媒体内容普遍存在的冗余性，将秘密信息隐藏在 数字媒体产品中而不引起物理外观的显著变化， 使得人们觉察不到它的存在，即使截获者知道秘 密信息的存在，未经授权也难以将其提取出来， 从而保证了秘密信息的机密性和安全性。
• 信息隐藏基本思想起源于古代的隐写术 （ steganography）。
鲁棒性 可证明性 安全性
9.1.2 数字水印的基本特征
数字水印应具有如下的基本特征:
不可感知性
水印容量
鲁棒性（健壮性或抗攻击性）
指嵌入水印的作品在经历了各种信号处理或者各种攻击后，水印系统仍能 够检测或提取水印的能力。以图像载体为例，常见的操作包括空间滤波、
有损压缩、打印和扫描，以及几何失真（旋转、平移和图像缩放等）。
应用领域(1)——版权保护
•Proof of ownership
Alice
Original work Watermark embedder
Alice is owner! Watermark detector
Distributed copy
Bob
应用领域(2)——广播监控
•Broadcast monitoring
第9章 数字水印技术
9.1 数字水印概述
9.2 数字图像水印算法 9.3 数字视频水印的嵌入与提取方案 9.4 数字音频水印算法 9.5 MATALAB编程实例
9.2 数字图像水印算法
9.2.1 最低有效位方法 9.2.2 基于DCT域的方法
9.2.1 最低有效位方法
Original content
Watermark embedder
Broadcasting system Watermark detector
Content was broadcast!
应用领域(3)——防止非法拷贝
•Copy Control
Legal copy
Compliant player Compliant recorder
信息隐藏与加密技术的区别
信息隐藏
隐蔽性 保护程度 不易被发现已经隐藏 了信息 保护存在于整个生命 周期过程
加密技术
容易被发现进行了加密 存储与传输过程保护， 解密后不具有保护作用
对可用性的 不影响宿主的可用性 影响 成熟程度 正处于发展完善中
解密后才可用
相当成熟
……
数字水印定义
•数字水印是永久镶嵌在其他数据(宿主数据) 中具有可鉴别性的的数字信号或模式，而且 并不影响宿主数据的可用性。
9.1 数字水印概述
9.1.1 数字水印技术的产生背景和应用 9.1.2 数字水印的基本特征 9.1.3 数字水印系统的组成 9.1.4 数字水印的分类
9.1.1 数字水印技术的产生背景和应用
•互联网上的数字媒体应用正在呈爆炸式的增长， 越来越多的数字产品以电子版的方式在网上传播。
9.1.4 数字水印的分类
（3）按水印的抗攻击能力划分：
鲁棒（Robust）水印：要求嵌入的水印能够有效抵 抗各种有意或无意的攻击，主要用于解决数字版权 保护问题。 脆弱（Fragile）水印：对信号的改动很敏感， 根据脆弱水印的状态就可以判断数据是否被 篡改过，主要用于完整性验证 。 半脆弱（Semi-Fragile）水印：结合了鲁棒水印和 脆弱水印和的特点。和鲁棒水印一样，半脆弱水印 能够容忍一定程度的信息处理失真（不是恶意的攻 击），例如有损压缩引起的量化噪声；同时又具备 脆弱水印的特性，能够判断出图像是否被篡改，并 对图像的篡改区域进行定位。
数字水印技术包括水印的嵌入和水印检测/提取 两个过程。 嵌入阶段的设计主要解决两个问题：一是数字水 印的生成，可以是一串伪随机数，也可以是与作 者有关的字符串、图标等信息经过加密产生；二 是嵌入算法，嵌入方案的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中 检测阶段主要是设计一个相应于嵌入过程的检测 算法。检测的结果或是原水印（如字符串或图标 等），或是基于统计原理的检验结果以判断水印 存在与否。检测方案的目标是使错判与漏判的概 率尽量小。
从水印不可见性考虑
将水印嵌入DCT变换域的AC高频系数
将水印嵌入DCT变换域的DC系数或AC低频系数
从水印鲁棒性考虑
第9章 数字水印技术
9.1 数字水印概述
9.2 数字图像水印算法 9.3 数字视频水印的嵌入与提取方案 9.4 数字音频水印算法 9.5 MATALAB编程实例
•Content authentication
Watermark embedder Watermark detector
应用领域(6)——叛逆者追踪
2018/11/7
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9.1.2 数字水印的基本特征
数字水印应具有如下的基本特征:
不可感知性
水印容量
鲁棒性
可证明性 安全性
9.1.2 数字水印的基本特征
第9章 数字水印技术
9.1 数字水印概述
9.2 数字图像水印算法 9.3 数字视频水印的嵌入与提取方案 9.4 数字音频水印算法 9.5 MATALAB编程实例
本章学习目标
了解数字水印的基本特征、分类和应用。 掌握水印数字系统的组成，数字水印的嵌入和提取 的基本原理。 掌握最低有效位（LSB）法、基于DCT的数字图像 水印嵌入和提取算法。 了解数字视频水印的嵌入和提取方案。 了解最低有效位（LSB）法、回声隐藏法等数字音 频水印嵌入和提取算法。 了解水印的攻击方法和对策。
9.1.4 数字水印的分类
（4）按水印的嵌入域划分：
时/空间域水印：通过直接修改媒体数据采样值的 强度实现水印嵌入的。
变换域（频率域）水印：先对原媒体进行某 种形式的正交变换，在变换得到的系数上嵌 入水印，再经过相应的逆变换得到含水印的 媒体。常用的变换包括离散傅里叶变换 （DFT）、离散余弦变换（DCT）、离散小 波变换（DWT）等。
最低有效位（Least Significant Bit，LSB）方法： 将水印直接嵌入到原始信号表示数据的最不重要 的位置（最低有效位）中。
9.2.1 最低有效位方法
Lena原图：8-bit灰度 基于DCT域的方法
在DCT变换域嵌入水印 考查DCT变换域中什么位置适合嵌入水印？
9.1.3 数字水印系统的组成
水印的嵌入: 使用嵌入算法E把水印信号W