数字水印技术综述

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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。

数字水印技术综述_黄婕

文章编号:1009-4318(2007)01-0016-04数字水印技术综述*黄婕(长沙航空职业技术学院,湖南长沙410014)摘要:数字水印将感觉不到的信号嵌入到声频、视频和图像中以实现不同的目的。

从有关数字水印的基本原理及其主体框架出发。

将数字水印按不同角度划分为不同种类,并从空间域算法、变换域算法、压缩域算法、NEC算法及生理模型算法的角度讨论了数字水印技术,指出未来值得关注的研究领域一是数字水印的基本理论和算法的研究;二是数字水印的标准化研究;三是数字水印的网络应用研究;四是与其他领域先进技术的结合研究。

关键词:TS75数字水印;水印嵌入;水印提取;水印验证中图分类号:TS75文献标识码:A近年来,数字化技术和Internet的飞速发展,在最大限度地拓宽权利人利益范围的同时,也带来了版权保护的危机。

由于图像、视频、音频和其他作品都能以数字形式获得,其拷贝非常容易,从而可能会导致大规模非授权拷贝,而这极有可能会损害音乐、电影、书籍和软件等出版业的发展。

现有的版权保护系统多采用密码认证技术(例如DVD光盘的安全密码),但仅采用密码并不能完全解决版权保护问题。

对版权保护的这类关注引发了一个很有意义的研究方向:寻找将版权信息和序列号隐藏到数字媒体中的方法。

其目标是通过序列号来帮助识别版权侵犯者,而版权信息能用来检举和起诉盗版者。

这就是近几年国际上提出的数字信息产品版权保护和数据安全维护的技术)))数字水印技术。

1数字水印技术的基本原理数字水印(digital watermark)技术作为信息安全的一个较新的研究领域,是指嵌入到多媒体数据中的信息,可以是数字、序列号、文字、图像标志等各类信息,以起到版权保护、标志产品、秘密通信、证实数据归属权、鉴别数据真伪等作用。

数字水印技术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、非法拷贝、解决版权纠纷并为法庭提供证据。

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采用密码学中的加密(包括公开密钥和私有密钥)体系来加强,在水印的嵌入和提取时采用一种密钥甚至几种密钥联合使用。

多媒体数字水印技术综述

0.引言伴随着信息安全在技术上的需求，数字水印技术的出现是为了保护数字内容的产权。

数字水印技术[1]是一种将特制的、不可见的标记，利用数字内嵌的方法隐藏在数字图像、声音视频等数字内容中，由此来确定版权拥有者、认证数字内容来源的真实性、识别购买者、提供关于数字内容的其他附加信息、确认所有权认证和跟踪侵权行为的技术。

数字水印从近十年诞生到现在，已经遍布信息安全、密码学、信息与计算科学、通信与信息系统、信号与信息处理、应用数学、控制理论与控制技术、模式识别与智能系统、计算机系统结构、计算机软件与理论、计算机应用技术、军事通信学、软件工程、数字内容、数字媒体设计等领域。

因此数字水印技术有着广阔的应用前景。

本文专门针对多媒体中的数字水印技术进行详尽的综述。

1.多媒体数据[2]多媒体代表数字控制和数字媒体的汇合，多媒体技术是一种把文本、图形、图像、动画和声音等多种信息类型综合在一起，并通过计算机进行综合处理和控制，能支持完成一系列交互式操作的信息技术。

多媒体信息是采用多种多媒体传递的信息。

多媒体数据是计算机可读的多媒体类型。

它主要有以下特征：(1)数据量庞大，例如音频和视频；(2)音频和视频都具有时间维；(3)数字音频、图像和视频都是用一系列单个样本采样值表示的，不具备计算机能够自动识别其内容中明显的语义结构；(4)多媒体数据的信息非常丰富，需要许多参数来表达其内容。

2.数字水印技术数字水印从本质上说是一种通信方式（从水印嵌入器向水印接收器传输信息，将水印系统看做信道）。

下面是基于通信的水印模型：图1水印作为发送端带边信息的通信嵌入水印的过程包括两个步骤：首先将水印信息进行编码得到Wa，它和载体作品Co的类型一致，维度相等；例如给语音添加水印时，水印编码器回产生一个音频信号；然后把Wa加到载体作品Co上便产生了包含水印的作品Cwn；水印信息可以和载体作品的内容有关，也可以无关；图示的水印信息和载体作品内容有关，这样可以抵抗拷贝攻击；在嵌入了水印信息后，假设Cw还经过一些处理；Wa依赖于Co，然后从接受到的作品Cwn通过水印解码器使用水印密钥进行解码。

数字水印技术综述_孟瑶

２００８年４月第２期电脑学习摘要：介绍了数字水印技术的基本原理，并对其特点、分类、攻击技术及应用领域进行了阐述，同时对数字水印的各关中图分类号：ＴＰ３０９文献标识码：Ａ文章编号：１００２－２４２２（２００８）０２－００５５－０２ＡＳｕｒｖｅｙｏｆＤｉｇｉｔａｌＷａｔｅｒｍａｒｋｉｎｇＭｅｎｇＹａｏＡｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｂａｓｉｃｃｏｎｃｅｐｔｓｏｆｗａｔｅｒｍａｒｋｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓａｒｅｆｉｒｓｔｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，ａｎｄｔｈｅｎｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ、ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ、Ｋｅｙｗｏｒｄ：键词：种算法进行了分类研究与深入分析，最后指出了数字水印今后的研究方向。

数字水印技术综述收稿日期：２００７－１２－０４＊孟瑶辽东学院信息技术学院讲师（辽宁，丹东１１８００３）。

ａｔｔａｃｋｉｎｇｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｆｉｅｌｄｓａｒｅｆｉｒｓｔｅｘｐａｔｉａｔｅｄ．Ｆｏｒｆｕｒｔｈｅｒｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇ，ｔｈｅｗａｔｅｒｍａｒｋｔｅ－ｎｉｑｕｅｓｆｒｏｍｔｈｅｖａｒｉｏｕｓａｓｐｅｃｔｓａｒｅｃｌａｓｓｉｆｉｅｄａｎｄｓｏｍｅｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｗａｔｅｒｍａｒｋｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓａｎｄａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ１数字水印技术的基本原理一个完整水印方案必然包括水印的生成、嵌入和提取（检测）三部分。

（１）水印的生成。

水印可由多种模型构成。

如随机数字序列、文本及图像等。

从鲁棒性和安全性考虑，常需对水印进行随机化及加密处理。

（２）水印的嵌入。

水印嵌入过程如图１所示。

记Ｘ，Ｘｗ分别表示嵌入水印前后的载体，Ｗ为水印，α为强度因子，常用的水印嵌入过程准则有：Ｘｗ＝Ｘ＋α・Ｗ，Ｘｗ＝Ｘ（１＋α・Ｗ）及Ｘｗ＝Ｘ・ｅαＷ。

（３）水印的提取（检测）。

在一些水印策略中，水印能够从载体中提取出来，则称为水印提取。

若只能检测出特定的水印是否被嵌入载体，则称为水印检测。

２数字水印的特点、分类、攻击及应用２．１特点（１）不可见性。

数字水印技术综述

数字水印技术综述【摘要】本文介绍了数字水印技术的基本原理。

并对其特点、分类、攻击技术及应用领域进行了阐述，同时对数字水印的各种算法进行了分类研究与深入分析，最后指出数字水印今后的研究方向。

【关键词】数字水印；水印原理；水印算法；水印应用１什么是数字水印所谓数字水印（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。

比如我们通过一定的算法，在图像、视频、音频等多媒体数据中嵌入一个可以标示其知识产权的水印信息。

水印信息可以是文字、商标、印章或序列号等可以识别作品的作者、来源、版本、拥有者、发行人或合法使用人对数字产品的拥有权。

水印信息通过特殊的方式，可以从宿主信号中提取出水印或是检测出它的存在性。

这样的水印不占用额外的带宽，是原始数据不可分离的一部分，并且它可以经历一些不破坏源数据使用价值或商用价值的操作而存活下来。

２数字水印的特点一般认为数字水印应具有以下特征：（1）鲁棒性：水印信号在经历多种无意或有意的信号处理后，仍能保持其完整性或仍能被准确鉴别的特性。

（2）知觉透明性：数字水印的嵌入不应引起数字作品的视/听觉质量下降，即不向原始载体数据中引入任何可知觉的附加数据。

（3）水印容量(水印的位率)：数字水印应该能够包含相当的数据容量，以满足多样化的要求。

（4）安全性：水印嵌入过程(嵌入方法和水印结构)应该是秘密的，数字水印是统计上不可检测的，非授权用户无法检测和破坏水印。

对于通过改变水印图像来消除和破坏水印的企图，水印应该能一直保持存在，直到图像已严重失真而丧失使用价值。

（5）实现复杂度低：数字水印算法应该容易实现。

在某些应用场合(如视频水印)，甚至要求水印算法的实现满足实时性要求。

（6）确定性：数字水印所携带的信息能够被唯一地、确定地鉴别，从而能够为已经受到版权保护的信息产品提供完全和可靠的所有权归属证明的证据。

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。

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。

数字水印技术综述

数字水印技术综述一、引言关于水印，相信大家对于纸币水印不会陌生，指的是传统水印，将他对着光照我们可以看到其中隐藏的图像，这些传统的水印用来证明其内容的合法性。

这种水印技术应用到数字领域就称之为“数字水印”——数字信息产品版权保护和数据安全维护的技术。

1993年A.Z.Tirkel在他的文章中首次使用了“water mark”标志着数字水印技术作为一门正式研究学科的诞生。

在这短短十几年的研究中，数字水印发展迅速。

数字水印几乎成为信息隐藏技术的主旋律。

在数字化时代，对于数字媒体的信息安全、知识产权保护和认证问题方面，数字水印提供了一个新的方向，它是一种可以在开放网络环境下保护版权和认证来源及完整性的新型技术，创作者的创作信息和个人标志通过数字水印系统以个人所不可感知的水印形式嵌入在多媒体中，不论如何传播，版权信息都不会消失，通过专用的检测器或计算机软件才可以检测出隐藏的数字水印。

一般的数字水印具有如下特点：1、可证明性：水印应能为受到版权保护的信息产品的归属提供完全可靠的证据。

水印算法能够将所有的有关信息（如注册的用户号码、产品标识或有意义的文字等）嵌入到被保护的对象中，并在需要的时候将这些信息提取出来。

水印可以用来判别对象是否受到保护，并能够监视被保护数据的传播、真伪鉴别以及非法拷贝控制等。

2、不可感知性：指视觉或听觉上的不可感知性。

即只因嵌入水印导致数据的变化对于观察者的视觉或听觉系统来讲应该是不可察觉的。

不过目前也有一些水印技术是可感知的，比如直接在图片上打上烙印等等，可用于标示与注释。

3、稳健性：指水印应该能够承受大量的物理和几何失真，如恶意攻击，或者图像压缩、滤波、打印、扫描、复印等等。

经过这些操作之后，稳健的水印算法应仍能从水印载体取出嵌入的水印或证明水印的存在。

二、基本理论框架通用的水印技术包含两个方面：水印的嵌入和水印的提取或检测水印信息可以是任何形式的数据。

密钥是用来加强安全性。

以避免为授权的恢复或修复水印。

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

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。

信息隐藏技术-数字水印综述

（重庆邮电大学2014-2015学年第一学期）信息隐藏技术课程期末大作业学号： 2011211650 2011211651姓名：曾湘宇黄明雄班级： 0441102成绩评定：数字水印技术综述摘要现今数字时代的到来，多媒体数字世界丰富多彩，数字产品几乎影响到每一个人的日常生活。

如何保护这些与我们息息相关的数字产品，如版权保护、信息安全、数据认证以及访问控制等等，就被日益重视及变得迫切需要了。

借鉴普通水印的含义和功用，人们采用类似的概念保护诸如数字图像、数字音乐这样的多媒体数据，因此就产生了“数字水印”的概念。

所谓“数字水印”是往多媒体数据中添加的某些数字信息，比如将在数码相片中添加摄制者的信息，在数字影碟中添加电影公司的信息等等。

与普通水印的特性类似，数字水印在多媒体数据中（如数码相片）也几乎是不可见的，也很难被破坏掉。

因此数字水印在今天的计算机和互联网时代大有可为。

数字水印技术还有很多其它用途，并且其应用领域还在不断扩大。

要完整地说明数字水印应用的未来还不可能，但是业界对数字水印技术在复制保护和纸质媒介上的应用有了越来越大的兴趣，比如用比如水印技术保护钞票、支票、发票等等。

除了技术发展，市场营销和商业规划也极为重要，并且需要有深度的分析与战略计划。

技术推广和普及也必不可少，以保证市场为接受数字水印技术做好准备：关键词：数字水印，水印攻击，FCM算法，应用，前景目录第一章前言 (2)1.1问题背景 (2)1.2问题分析 (2)1.3小组分工 (3)第二章数字水印技术 (4)2.1为什么要用数字水印? (4)2.3数字水印的起源 (6)2.3发展历史 (6)2.4国内外研究现状 (7)2.5数字水印的概念 (7)2.6数字水印的要素 (9)2.7数字水印的优点 (10)2.8数字水印的应用 (11)2.8.1数字版权保护（DRM） (11)2.8.2多媒体认证和篡改检测 (11)2.8.3数字指纹和盗版追踪 (12)2.8.4拷贝控制和访问控制 (12)2.8.5广播监视 (12)2.8.6商务交易中的票据防伪、电子印章 (12)2.8.7隐蔽通信及其对抗 (13)第三章常见的水印攻击方法 (14)3.1基本攻击 (14)3.2共谋攻击 (14)3.3几何攻击 (14)3.4马赛克攻击 (14)3.5解释攻击(又称IBM攻击) (15)3.6合法性攻击 (15)第四章数字水印的算法 (16)4.1空间域水印算法 (16)4.2变换域水印算法 (16)4.3 NEC算法该算法 (17)4.4其他一些水印算法 (18)4.5一个简单的数字水印算法 (19)第五章总结与前景展望 (23)总结 (23)数字水印的未来 (23)参考文献 (234)第一章前言1.1问题背景信息革命使人类的社会与生活产生了深刻的变化i。

数字图像水印技术综述

高技术通讯2021年第31卷第2期：148-162doi:10.3772/j.issn.1002-0470.2021.02.005数字图像水印技术综述①吴德阳②*张金羽如容武艳“唐勇③*赵静*曲长波（-燕山大学信息科学与工程学院秦皇岛066004）（"广西中医药大学附属瑞康医院南宁530011）（“*辽宁工程技术大学软件学院葫芦岛125105）摘要随着数字信息技术的快速发展，数字图像信息被广泛用于通信和信息的表示，但该类信息也常常会受到非法的篡改，因此如何保证数字图像的版权不被破坏是数字信息领域一直面临的问题。

数字水印作为一种版权保护技术，能在一定程度上解决图像的版权纠纷问题,对数字图像技术的研究具有重要的意义。

本文对近些年来国内外学者在该研究领域取得的成果进行了系统总结，首先给出了图像水印的基本模型、基本特性以及衡量指标;接着，分析了现有的数字图像水印算法特点，并进行分类，介绍了水印技术在其他领域的应用；然后，针对水印算法的抵抗行为，总结了现有水印算法能有效抵抗的鲁棒性攻击；最后，根据现有水印技术的优势和不足，提出未来的发展趋势和下一步研究的方向。

关键词数字水印综述；版权保护；鲁棒性；盲水印；零水印0引言随着信息技术的飞速发展，数字信息的样式越来越丰富,如文本、音频、图像、视频等，使数据的存储和传输更加方便快捷，但许多违法分子经常使用图像编辑工具（例如Potoshop、美图秀秀）对数字图像信息进行恶意篡改，导致原有的数字图像的版权得不到保证。

同时图像作为通信交流中较为直观的信息，在日常生活中被广泛使用，如医疗图像、军事地图等2〕。

如果图像内容被恶意修改或破坏，不但会失去图像原有的价值，同时也有可能引发版权纠纷，因此对于数字图像进行版权保护具有重要的意义。

数字水印作为一种版权保护技术⑶，可以有效地解决版权保护和内容认证问题，其基本思想是通过嵌入算法将版权标识嵌入载体信息中，当发生版权纠纷时，通过嵌入算法的逆操作提取其中的版权信息，以确认图像的版权归属。

数字水印综述

《数字水印技术综述》姓名余博涵学号 *********** 院系信息学院专业计算机科学与技术班级 A1111目录摘要 -------------------------------------------------------------- I Abstract ---------------------------------------------------------- II1 引言 ------------------------------------------------------------- 12 数字水印的特征 --------------------------------------------------- 23 数字水印的分类 --------------------------------------------------- 23.1图像水印---------------------------------------------------- 23.2音频水印---------------------------------------------------- 33.3视频水印---------------------------------------------------- 33.4 文本水印---------------------------------------------------- 43.5 网格水印---------------------------------------------------- 43.6软件水印---------------------------------------------------- 54 数字水印的基本框架及评价标准 ------------------------------------- 54.1 基本框架---------------------------------------------------- 54.2 评价标准---------------------------------------------------- 75 数字水印的应用 --------------------------------------------------- 75.1 版权保护---------------------------------------------------- 75.2 广播监视---------------------------------------------------- 85.3 声像数据的隐藏标识------------------------------------------ 85.4 隐蔽通信---------------------------------------------------- 86 数字水印技术研究展望 --------------------------------------------- 87 结论 ------------------------------------------------------------- 9参考文献： -------------------------------------------------------- 11摘要数字水印作为一种多媒体信息版权保护和数据安全维护的技术，近年来已成为国内外研究的热点并有着广泛的应用前景。

数字水印技术综述_杨桃

数字水印技术综述杨桃，黄淑燕（九江学院信息科学与技术学院，江西九江332005）摘要：介绍了数字水印的基本原理与理论模型，对数字水印算法进行了分类研究和深入分析，总结了存在的问题，分析了数字水印技术的发展趋势。

关键词：数字水印；算法；版权保护；信息隐藏中图分类号：TP309.2文献标识码：A文章编号：1672-7800（2008）11-0009-021数字水印技术基本原理数字水印是通过一定的算法，在图像、视频、音频等多媒体数据中嵌入一个可以标示其知识产权的水印信息。

水印信息可以是文字、商标、印章或序列号等可以识别作品的作者、来源、版本、拥有者、发行人或合法使用人对数字产品的拥有权。

值得注意的是，数字水印并不能阻止盗用或盗版，但是理论上它能识别对象的真伪，复制是否合法，或在版权出现纠纷时提供证据。

说“理论上”是因为盗用者会尝试用各种方法破坏甚至去掉对象中的水印信息，如有损坏压缩、几何变形、信号处理操作（重采样、重量子化、抖动变形、线形滤波、非线形滤波、叠加噪声、数/模转换、模/数转换等）以及其他有意攻击。

通常我们会结合密码技术来加强水印的鲁棒性。

因此可以认为数字水印技术是建立在视觉识别技术、信息隐藏技术和密码技术基础上的一种技术。

结合实际应用的需要，总结出优秀数字水印的特性如下：（1）不可见性。

又称“知觉透明性”，首先是数字水印嵌入后应感觉不到，其次是不应影响被嵌入对象的视觉或听觉等质量的下降。

（2）鲁棒性。

水印信息在经过常规信号处理操作后，仍然能检测到水印的能力。

（3）安全性。

指水印算法具有较强的抵抗人为攻击的能力。

（4）可证明性。

能够为受到版权保护对象的所有权归属提供完全和可靠的证据。

2数字水印理论模型一般而言数字水印算法由3个部分组成：水印嵌入算法、水印提取算法、水印检测算法。

图1~3图给出了数字水印系统通用模型的示意图，各部分的含义与数学模型说明如下：图1数字水印信息嵌入过程示意图图2数字水印信息提取过程示意图图3数字水印信息检测过程示意图（1）X为原始的数据，是水印的嵌入载体。

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。

数字水印技术综述

１．２数字水印系统基本框架
一
Ｄ（Ｋ，Ａ（１ｗ，ｌ１ｗ，ＷｌＤ）
（２）
个完整的数字水印系统一般包含两个模块，即水印
其中，表示提取后的水印信息；Ａ表示水印提取算法，在提取算法中可能会使用到原始数据或者原始水印信息；Ｄ表示解密算法。
１ｗ — Ａ（Ｉ，Ｅ（，Ｋ））（１）
１数字水印技术概述
１．１数字水印技术定义
数字水印（ＤｉｇｉｔａｌＷａｔｅｒｍａｒｋｉｎｇ）技术，可以理解为在用户提供的原始数据中，如视频、音频、图像、文本、三维
等）。除某些特殊要求外，水印信息一般要求是不可见的，并有相应的标准来评判其不可见性或透明性。数字水印
图１数字水印系统基本框架
其中，１ｗ表示嵌入水印后的图像信息；Ｊ、ｗ、Ｋ分
摘要：介绍了数字水印技术的基本框架、主要攻击方法以及评价标准，分析比较了数字水印算法中常用的经典算
法，包括空域算法、时域算法等，给出了国内文献提及较少的优化类数字水印算法和近些年提出的ＮＳＣＴ分解，并介
１．３数字水印攻击方法

数字水印技术综述_尹浩

计算机研究与发展ISSN 100021239/CN 1121777/TPJournal of Computer Research and Development 42(7):1093～1099,2005　收稿日期:2004-05-17;修回日期:2004-12-06　基金项目:国家自然科学基金项目(60372019,90104002,90412012,60473086);中国博士后基金项目(2003034152);国家“九七三”重点基础研究发展规划基金项目(2003CB314804)数字水印技术综述尹　浩　林　闯　邱　锋　丁　嵘(清华大学计算机科学与技术系　北京　100084)(h 2yin @mail 1tsinghua 1edu 1cn )A Survey of Digital W atermarkingY in Hao ,Lin Chuang ,Qiu Feng ,and Ding Rong(Depart ment of Com puter Science and Technology ,Tsinghua U niversity ,Beijing 100084)Abstract Digital watermarking ,the technology of embedding special information into multimedia data ,is a topic that has recently gained increasing attention all over the world 1The watermark of digital images ,audio ,video ,and other media products in general has been proposed for resolving copyright ownership and verifying the integrity of content 1The characteristics and applications of watermark techniques are first in 2troduced ,and then the basic concepts and evaluation criteria are expatiated 1For further understanding ,the watermark techniques from the various aspects are classified and some conventional watermark techniques and algorithms are analyzed in detail 1At the same time ,their security and performance are compared 1Fi 2nally ,the possible research direction of digital watermark technology are pointed out 1K ey w ords digital watermark ;multimedia security ;copyright protection摘　要　数字水印作为一种将特殊信息嵌入媒体数据的技术,近年来已成为国内外研究的热点并有着广泛的应用前景1通常数字水印被应用于数字图像、音频、视频以及其他媒体产品上以进行版权保护和验证多媒体数据的完整性1首先介绍了数字水印技术的特点和应用领域,并对其基本原理和评价标准进行了阐述,同时对数字水印的各种算法进行了分类研究与深入分析,并对不同算法进行了安全性与性能的横向比较,最后指出了数字水印今后的研究方向1关键词　数字水印;多媒体安全;版权保护中图法分类号　TP309171　引言随着数字技术和因特网的发展,图像、音频、视频等形式的多媒体数字作品纷纷在网络上发布,其版权保护与信息完整性保证逐渐成为迫切需要解决的一个重要问题1数字水印(digital watermarking )技术作为信息隐藏技术研究领域的重要分支,是实现多媒体版权保护与信息完整性保证的有效方法,目前也正成为信息领域的一个研究热点[1,2]12　特点、分类及其应用211　基本特点(1)不可见性(imperceptibility )数字水印的嵌入不应使得原始数据发生可感知的改变,也不能使得被保护数据在质量上发生可以感觉到的失真1(2)鲁棒性(robustness )当被保护的数据经过某种改动或者攻击(如传输、编码、有损压缩等)以后,嵌入的水印信息应保持一定的完整性,并能以一定的正确概率被检测到1(3)安全性(security )数字水印应该难以被伪造或者加工1并且,未经授权的个体不得阅读和修改水印,理想情况是未经授权的客户将不能检测到产品中是否有水印存在1(4)可证明性在实际的应用过程中,可能多次加入水印,那么数字水印技术必须能够允许多重水印嵌入被保护的数据,而且每个水印均能独立地被证明1212　分　类(1)按照应用媒体分为文本、图像、音频和视频1(2)按照水印特点,分为可见水印和不可见水印1不可见水印是最常用的水印技术,它利用了人类视觉系统的特点,使得隐藏在数据中的水印无法通过肉眼分辨出来1它可以分为脆弱水印、半脆弱水印和稳健水印1(3)按照水印处理过程,由图1可以看到分为生成水印、嵌入水印和检测水印,而其中每一种又有不同的分类1Fig 11　Watermarking classification according to processing 1图1　数字水印按照处理过程分类213　应　用数字水印主要应用在以下几个方面[1～10]:(1)版权保护数字作品的所有者可用密钥产生水印,并将其嵌入原始数据,然后公开发布其水印版本作品1当该作品被盗版或出现版权纠纷时,所有者即可从被盗版作品中获取水印信号作为依据,从而保护其合法权益1(2)数字指纹为避免数字作品未经授权被拷贝和发行,版权所有人可以向分发给不同用户的作品中嵌入不同的水印以标识用户的信息1该水印可根据用户的序号和相关的信息生成,一旦发现未经授权的拷贝,就可以根据此拷贝所恢复出的指纹来确定它的来源1(3)认证和完整性校验通常采用脆弱水印1对插入了水印的数字内容进行检验时,须用惟一的与数据内容相关的密钥提取出水印,然后通过检验提取出的水印完整性来检验数字内容的完整性1其优点在于认证同内容密不可分,因此简化了处理过程1(4)访问控制利用数字水印技术可以将访问控制信息嵌入到媒体中,在使用媒体之前通过检测嵌入到其中的访问控制信息,以达到访问控制的目的,它要求水印具有很高的鲁棒性1(5)信息隐藏数字水印可用于作品的标识、注释、检索信息等内容的隐藏,这样不需要额外的带宽,且不易丢失1另外,数字水印技术还可以用于隐蔽通信,这将在国防和情报部门得到广泛的应用13　基本原理和评价标准311　常规的嵌入检测框架图2所表示的是常规水印嵌入模型,其功能是根据密钥K ey 生成水印信号W ,通过一定的方法加入原始数据中,得到嵌入了水印的作品1在水印信4901计算机研究与发展　2005,42(7)号生成过程中,通常是需要原始数据的,其作用是使生成的水印信号与原始数据相关,即在不同的数据中嵌入的水印信号各不相同1Fig 12　Normal watermark 2embedding model 1图2　常规的水印嵌入模型original图3是常规的水印检测模型,其功能是根据KEY 生成水印信号W ,然后与待测数据进行水印信号相似性检测,判断是否存在水印1生成水印信号是否使用待测数据需与水印嵌入过程中的生成方法一致1一些水印技术(如私有水印等)中,检测过程需要使用原始数据,以便有效解决一些水印鲁棒性问题[3],但这同时也带来了一些额外的开销和安全隐患1Fig 13　Watermark detection model 1图3　水印检测模型常规的数字水印技术框架可以定义为六元组[1](X ,K ,W ,G ,E ,D ):X 表示未加入水印的原始数据1K 表示水印密钥(watermark key ),常由标识数字序列(例如整数序列等)组成1W 表示由数据序列X 和水印密钥K 生成的水印信号序列,其定义如下:W ={w (k )|w (k )∈U ,k ∈W^d }1(1) 水印信号可为二值的形式[4～6],即水印信号序列中的每个值w (k ),其取值范围U ={0,1}或{-1,1};也可以高斯噪声的形式[7,8]出现1W ^d 表示水印信号空间,而d 表示其维数,d =1,2,3分别表示音频、图像和视频水印1G 表示从数据序列X 和水印密钥K 生成水印信号W 的算法:W =G (X ,K )1(2) 二值形式的水印信号通常基于伪随机数产生器或者混沌系统;而高斯伪噪声信号或者m 2序列则可以通过提供很长的不相关信号序列来产生,以保证其足够的安全性1另外,生成的水印可能需要进一步的变换,以便更适合于嵌入到数据中1为了便于分析,可将G 分解为两个部分:G =T .R ,(3)其中,W =R (K ),W =T ( W ,X )1 第1部分R 表示从密钥K 生成原始水印的变换过程,整个过程仅依赖于K 1如果R 基于随机数生成器,则K 可直接映射为生成随机数所需的种子(seed );而如果基于混沌系统,K 则可通过一些简单变换以成为混沌系统的初始条件1上述两种情况R 都满足了密钥的惟一性,并且生成的 W 是K 的合法水印;另外,企图通过R 的逆变换来求得密钥K 实际上是不可行的1第2部分T 是可选的处理过程,表示将R 生成的原始水印修改为与被保护数据内容相关的水印,T 只看重数据的一些显著的特征,比如数据在处理过程中比较鲁棒不易丢失的那些特征等1如果在大量数据中嵌入同样的水印,攻击者可以通过统计的方法将数据进行叠加,来估计出水印信号[9],而通过数据相关的处理,即使采用相同的原始水印,对不同的数据得到的水印也不相同,因此可以避免此类攻击1E 表示将水印信号W 嵌入数据序列X 得到加密后的序列X w 的算法:X w =E (X ,W )=X +af (X ,W ),(4)其中X ={x (k )},a 为水印强度,f 为X 与W 的某种函数关系,最常用的水印嵌入算法如下:加法规则x w (k )=x (k )+aw (k )1(5)乘法规则x w (k )=x (k )+ax (k )w (k )1(6)为了保证在不可见的前提下,尽可能提高嵌入水印的强度,α的选择必须考虑图像的性质和视觉系统的特性1D 表示水印检测算法:D (X ,K )=1,W 存在,0,W 不存在1(7),或者水印根本就不存在,都可以通过相似性测量来检测出来1有多种办法可以度量原始水印和提取的水印之间的相似程度,最常用的是基于相关性的测试1先用密码和待检测的图像算出水印W 3,通常情况下,提取出的水印W 3与原始水印W 不相等,然后用下面的公式进行计算:si m (W 3,W )=W 3・W W 3・W 1(8) 设定阈值为T ,当满足下面不等式时,W 3与W 匹配:5901尹　浩等:数字水印技术综述si m(W3,W)>T1(9) T的选择要基于一定的虚警概率和漏警概率1检测过程可能包含两个错误,一是实际没有水印,却检测出有水印;二是实际有水印,却没有检测到水印1T减小,漏警概率降低而虚警概率提高;T增大,则虚警概率降低而漏警概率提高1312　攻击测试与性能评价(1)攻击在实际应用中,数字水印会面临各种问题,包括数据处理和人为攻击所带来的破坏,大致分类如下:①一般信号处理,包括滤波、平滑、增强、有失真压缩等;②几何变化,包括旋转、缩放、分割等;③诱惑攻击,即试图通过伪造原始图像和原始水印来迷惑版权保护,也称IBM攻击;④删除攻击,即针对某些水印方法通过分析水印数据,估计图像中的水印,然后将水印从图像中分离出来并使水印检测失效1(2)评价标准水印算法的评估有多种客观的评估标准,但主要有以下3种评价标准:①信噪比S N R和峰值信噪比PS N R在实验中,我们使用信噪比(S N R)和峰值信噪比(PS N R)作为嵌入水印后图像质量的评估标准,它是一种客观评价标准1信噪比(S N R)和峰值信噪比(PS N R)分别定义如下(单位分贝,dB):S N R=-10lg σ2D, (10)PS N R=-10lg M2D,(11)其中:σ2=1N ∑N-1i=0(x i- x)2, x=1N∑N-1i=0x i,(12)D=1N∑N-1i=0(x i-^x i)21(13) x i表示原图的像素值,^x i表示输出图像的像素值,N表示图像的像素个数,[0,M-1]为图像像素值的取值范围1②水印容量[11]在给定水印(二值型或高斯型)和图像质量标准的前提下,某些水印系统可以测出水印的最大长度和强度1水印容量越大,所含版权信息越多,不可见性会随之下降1③鲁棒性数字水印算法的鲁棒性常用攻击测试来进行评价,常见攻击测试包括:低通滤波、色彩量化、按比例缩放、剪切、旋转、对称或非对称剪切(X,Y方向)、对称或非对称行和列移动、普通线形几何变换、J PEG压缩、小波压缩等[12]1除了上述基本的攻击测试,近年来又出现了统计平均攻击和引发多著作权问题的多重水印攻击[13,14]1总之,在统一了测试方法和评估标准以后,水印算法的作者只需提供一份测试结果列表,其他研究者就能对算法的性能产生较为全面的认识,有利于对算法的深入研究及推广14　数字水印典型算法近年来,国际上数字水印技术的研究发展很快,新技术新算法层出不穷1水印算法大致可以分为两类:即空域水印和频域水印1后者通常也称为变换域水印,目前很多新的水印算法都是基于变换域的1下面对一些典型的算法进行介绍1411　空域算法(1)Schyndel算法[15,16]Schyndel算法提出了一些关于水印的重要概念和鲁棒水印检测的通用方法,即相关性检测方法1该算法首先将一个密钥输入一个m2序列(maximum2 length random sequence)发生器来产生水印信号,然后排列成二维水印信号,按像素点逐一嵌入到原始图像像素值的最低位上1其中,m2序列是由一些初始向量按照Fibonacci递归数列的关系运算生成的,也可以用线性移位寄存器实现1如果每个向量的长度为n,或移位寄存器的级数为n,则生成的m2序列长度最大为2n-11m2序列的自相关函数和频谱分布的特点类似于随机高斯噪声1检测时,通过计算m2序列和水印图像行的相关函数来判断是否存在水印1由于Schyndel算法将水印信号安排在了像素点的最低位上,它是不可见的1但基于同样的原因,水印信息很容易为滤波、图像量化、几何变形的操作破坏,因此是不鲁棒的1(2)Patchwork算法[3]Patchwork算法是通过改变图像数据的统计特性将信息嵌入到像素的亮度值中1Patchwork算法的方法是随机选择N对像素点(a i,b i),这些随机选取的两个像素点的差值是以0为中心的高斯分布1然后将点a i的亮度值加1,点b i的亮度值减1,这样来改变分布的中心,并且使得整个图像的平均亮度保持不变1最后采用统计的方法来对水印进行6901计算机研究与发展　2005,42(7)检测1为了抵抗诸如有损压缩以及滤波的处理,它将像素点对扩展成小块的像素区域(patch),增加一个patch中的所有像素点的亮度值,同时减少对应另外一个patch中所有像素点的亮度值1这种算法对抵御有损压缩编码(J PEG)、剪裁攻击和灰阶校正非常有效1但其缺陷在于嵌入的水印信息少,对仿射变换敏感,对多拷贝联合攻击抵抗力比较脆弱1 412　频域算法(1)扩展频谱通信技术扩展频谱通信[7](spread spectrum communication)技术原理为:先计算图像的离散余弦变换(DCT),然后将水印叠加到DCT域中幅值最大的前L个系数上(不包括直流分量),通常为图像的低频分量1若DCT系数的前L个最大分量表示为D={d i},i= 1,…,L,水印是服从高斯分布的随机实数序列W= {w i},i=1,…,L,那么水印的嵌入算法为d3i= d i+ad i w i,其中常数a为尺度因子,控制水印添加的强度1然后用新的系数做反变换得到水印图像X31解码函数则分别计算原始图像X和水印图像X3的离散余弦变换,并提取嵌入的水印W3,再做相关检验si m(W3,W)=W3・WW3・W　,以确定水印的存在与否1该方法即使当水印图像经过一些通用的几何变形和信号处理操作而产生比较明显的变形后仍然能够提取出一个可信赖的水印1(2)N EC算法N EC算法[7]由N EC实验室的Cox等人提出,在数字水印算法中占有重要地位1其工作原理是,首先由作者的标识码和图像的Hash值等组成密钥,以该密钥为种子来产生伪随机序列,该序列具有高斯N(0,1)分布1再对图像做DCT变换,用该伪随机高斯序列来调制(叠加)图像除直流(DC)分量外的1000个最大的DCT系数1该算法具有较强的鲁棒性、安全性、透明性等1由于采用特殊的密钥和不可逆的水印生成方法,因此可以有效防止IBM攻击1而且该算法还提出了增强水印鲁棒性和抗攻击算法的重要原则,文献[6]建议水印信号应该嵌入到图像频域中可见性最主要的部分,这样可以增强抵抗常规信号处理和几何失真,以提高检测出水印的概率1另外,待嵌入的水印信号要由独立同分布随机实数序列构成,并且该实数序列应该具有高斯分布N(0,1)的特征1(3)生理模型算法人的生理模型包括人类视觉系统HVS和人类听觉系统HAS1利用生理模型的基本思想均是利用从视觉或听觉模型导出的J ND(just noticeable dif2 ference)描述来确定在图像或声音的各个部分所能容忍的数字水印信号的最大强度,从而能够避免破坏视觉或者听觉的质量1也就是说,利用生理模型来确定与数据相关的调制掩模,然后再利用其来嵌入水印1这一方法同时具有好的透明性和鲁棒性1(4)压缩域算法基于J PEG,MPEG标准的压缩域数字水印系统,其水印检测与提取可直接在压缩域数据中进行,节省了完全解码和重新编码过程,因此在数字电视广播及VOD中有很大的实用价值[17～22]1输入的MPEG22数据流可以分为数据头信息、运动向量和DCT编码信号块这3个部分,常见的方案都主要是对DCT编码信号块进行改变,如H&G算法[17,18]1 413　主要算法比较表1对一些常见的数字水印算法,对其不可见性、鲁棒性、嵌入量以及复杂程度进行了分类比较,以便进一步地研究1总体来说,频域水印的不可见性要比空域水印好,且抗攻击能力很强,但是嵌入量较小,计算更为复杂1实际应用中,需要选择合适的算法,以适应不同的需求1T able1　Comparison B etw een Main Algorithms表1　主要算法比较Classification Algorithm Imperceptibility Resistibility EmbeddingQuantityComplexityDegreeSpatial Domain Watermarking Based onLSBSchyndel Algo2rithmInsert into LSB,goodimperceptibilityW eak resistibility forfilter,image quantizationand geometric distortion1Large Very LowBased onBrightnessPatchwork Al2gorithmModify the distributionof brightness difference,good imperceptibilityE ffective for lossycompression and coding,shearing attack and graycorrection,fragile foraffine trans form andmulti2copy joint attack1The distribution ofbrightness differenceof N pixels pairsrepresented only onebit,little watermarkembedded data1Low7901尹　浩等:数字水印技术综述续　表Classification Algorithm Imperceptibility Resistibility EmbeddingQuantityComplexityDegreeFrequency Domain Watermarking Based onDCTSpread2SpectrumCommunicationG ood imperceptibility,but the watermark indifferent frequency hasthe same intensity1Robust to geometricdistortion and signalprocessing1Embedded in the DCTcoefficients,Largenumber of embeddeddata1HighN ECAlgorithmG ood imperceptibility,but the watermark indifferent frequency hasthe same intensity1Robust to geometricdistortion,signalprocessing and IBMattack1Embedded in the DCTcoefficients,Largenumber of embeddeddata1Higher than theSpread2spectrumcommunication1PhysiologicalModelAlgorithmG ood imperceptibility,but the watermark indifferent frequency hasthe same intensity1Robust to geometricdistortion and signalprocessing1Embedded in theDCT coefficients,Large number ofembedded data1HighCompressionField AlgorithmG ood imperceptibility1Robust to videocompression andshearing operation1Some practicalalgorithms have badtransparency on theQoS control1Embedded in the DCTcoefficients,Largenumber of embeddeddata1Low,DCTΠIDCTis Avoided1Based onDWTMulti2Resolu2tionDecompositionAlgorithmG ood imperceptibility1Robust to compressionand image processing1Embedded in the sub2wave band,Largenumber of embeddeddata1Higher than DCTtransform forblock image1Based onDFTAlgorithmPresented byRuanaidhG ood imperceptibility1Robust to compressionand image processing1Embedded in the phaseinformation of everyblock,few embeddeddata1Higher5　结论数字水印是近几年来国际学术界兴起的一个前沿研究领域,作为在信息时代下进行数字产品版权保护的新技术,它可以确定版权所有者,识别购买者或者提供关于数字内容的其他附加信息,并将这些信息以人眼不可见的形式嵌入在多媒体信息中1在数字水印技术中,水印嵌入算法一直都是人们关注的焦点,而对不可见的鲁棒水印和嵌入噪声的水印的研究,都是最常见的课题1频域比空域应用得更多更广,尤其是基于DCT变换的算法已经得到了广泛的应用1但最近基于小波变换的嵌入算法因其具有多重分辨率的特点,而日益变得流行起来1由于目前数字水印技术难以解决串谋攻击、机会攻击以及解释攻击问题,使得数字水印在版权保护、访问与拷贝控制、数字指纹等方面的应用受到了很大的限制,许多研究者正致力于上述问题的解决1另外,对数字水印算法的可靠性和性能的评价需要有更标准的方法,水印理论也需要更加完善,可以预见数字水印技术将很可能成为多媒体安全领域的技术基础1参考文献1G1Voyatzis,I1Pitas1The use of watermarks in the protection of digital multimedia products1Proceedings of the IEEE,1999,87(7):1197～12072Christine I1Podilchuk,Edward J1Delp1Digital watermarking: Algorithms and applications1Signal Processing Magazine,2001, 14(4):33～463Ingemar J1Cox,J1P1Linnartz1Some general methods for tam2 pering with watermarks1IEEE Journal on Selected Areas in Com2 munication,1998,16(4):587～5934W1Bender,D1Gruhl,N1Morimoto,et al1Techniques for data hiding1IBM System Journal,1996,35(3&4):313～3365R1B1W olfgang,E1J1Delp1A watermark for still images1IEEE 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methods for MPEG compressed video 1The 18th Symp 1Infor 2mation Theory in the Benelus ,Veldhoven ,Netherlands ,199720F 1Jordan ,M 1Kutter ,T 1Ebrahimi 1Proposal of a watermarking technique for hiding Πretrieving data in compressed and decom 2pressed video 1Tech 1Rep.:ISO ΠIEC Doc 1J TC1ΠSC29ΠWG11MPEG97ΠM2281,199721Cheng Hui ,M 1A 1Isnardi 1Spatial temporal and histogram video registration for digital watermark detection 1The 2003Int ’l Conf 1Image Processing ,Barcelona ,200322Z 1H 1Wei ,P 1Qin ,Y 1Q 1Fu 1Perceptual digital watermark of images using wavelet transform 1IEEE Trans 1Consumer Elec 2tronics ,1998,44(4):1267～1273Yin H ao ,born in 19741Assistant re 2searcher.Mainly researches on the multime 2dia communication ,network QOS control and security 1尹浩,1974年生,助理研究员,主要研究方向为多媒体通信与安全、网络性能评估与QOS 控制1Lin Chu ang ,born in 19481Professor and Ph 1D 1supervisor 1His main research inter 2ests are computer network ,performance e 2valuation ,stochastic Petri net ,logic deduce and inference system 1林闯,1948年生,教授,博士生导师,主要研究方向为计算机网络、系统性能评价、随机Petri 网、逻辑推演和推理系统1Q iu Feng ,born in 19821Master candidate 1His main research interest is multimedia se 2curity 1邱锋,1982年生,硕士研究生,主要研究方向为多媒体安全1Ding R ong ,born in 19751Post Ph 1D 1His main research interests are video compression and recognition 1丁嵘,1975年生,博士后,主要研究方向为视频压缩及识别1R esearch B ackgroundThis paper is based on the research on an application 2supported video secure transmission system ,which is supported by the Nat 2ural Science Foundation (Grant No 160473086)1With the development of the digital technology and the Internet ,image ,audio ,video and so many kinds of multimedia digital production have been published in the Internet ,then the copyright protection and infor 2mation integrality guarantee has become important problems needed to be resolved 1Digital watermarking technology ,as an important branch of information security technology research fields ,is an efficient method to realize the multimedia copyright protection and in 2formation integrality guarantee ,and has become a research point in information fields 1We try to design a media 2dependent scheme to guarantee the security of video delivery ,in this scheme ,key information will be embedded in the host video ,and delivered to the clients 1How to design a reliable and efficient data embedding algorithm is a challenge 1We hope to find some valuable information from the watermark research work 1S o to conduct a good survey on current watermark work is very important for our further work and is also very valuable to the related research work 1This paper firstly introduces the characteristics and applications of watermarking ,and the basic concepts and evaluation criteria are expatiated 1For further understanding ,it then classifies the watermark techniques from the various points of view ,analyzes some existing watermark techniques and algorithms in detail ,and compares their security and performance 1Finally ,it briefly introduces the direction of digital watermarking technology development 19901尹　浩等:数字水印技术综述。