数字水印
数字水印技术
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。
数字水印
加水印前
加水印后
Logo
Thank you
THE
END
Logo
• 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-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。
数字水印的分类
数字水印的分类数字水印是一种用于保护数字信息版权、防止盗版和伪造的技术手段。
它是一种信息隐藏技术，通过嵌入数字信息来保护数据安全性，常常被用于图片、音频和视频等数字媒体的版权保护。
数字水印的分类主要可以从以下几个方面来看：一、空间域数字水印：空间域数字水印是将数字信息嵌入到原始图像的像素中，从而形成一个带有不可见信息的图像。
它的主要特点是不影响原始图像的质量，但也容易被攻击。
二、频域数字水印：频域数字水印是将数字信息嵌入到原始图像的频域中，主要包括小波变换水印和离散余弦变换水印。
这种数字水印技术在图像压缩和编解码过程中，具有较好的鲁棒性，对于图像储存和传输具有广泛的应用。
三、语音数字水印：语音数字水印是将数字信息嵌入语音数据中，从而提高音频数据的安全性和版权保护。
它主要有时间域水印和频域水印两种技术，在音频加密和审核中有重要应用。
四、视频数字水印：视频数字水印是一种将数字信息嵌入到视频数据，用于保护视频版权及防止伪造的技术。
它主要包括帧内水印和帧间水印两种技术，对于数字媒体传输和储存具有很好的保护作用。
五、混沌数字水印：混沌数字水印是一种基于混沌现象的数字水印技术，它利用混沌特性的随机与不可预测性，提高了数字信息的安全性和鲁棒性。
它的优点是难以被攻击、具有高度的安全性和不可逆转性。
六、扩频数字水印：扩频数字水印是一种通过将数字水印代码与高速扩频码结合起来，实现数字水印嵌入的一种技术。
它具有高鲁棒性、高安全性和更好的隐匿性。
总之，数字水印是一种重要的版权保护和安全性增强技术，各种数字水印技术的应用，在不断提高媒体信息的安全性的同时，也对数字版权的保护做出了积极贡献。
数字水印
Corr取值在[-1，1]之间，如果这一相关值依 赖一个给定的阈值，当Corr超过这个阈值， 则可以判定图像中含有此水印。这实际上 是一个假设检验戒水印相似性检验的问题。 检测器的输出结果如果充分可信，则可在 法庭上作为版权保护的潜在证据。
• 空域的典型算法有：最低有效位算法和 Patchwork水印算法。 • （1）最低有效位算法（Least significant Bits-LSB） 最低有效位（LSB）是一种典型的空 间域信息隐藏算法。LSB算法使用特定的密钥通 过m序列发生器产生随机信号，然后按一定的规 则排列成二维水印信号，并逐一插入到原始图像 相应像素值的最低几位。由于水印信号隐藏在最 低位，相当于叠加了一个能量微弱的信号，因而 在视觉和听觉上难察觉。LSB水印的检测是通过 待检测图像与水印图像的相关运算和统计决策实 现的。LSB算法虽然可以隐藏较多的信息，但隐 藏的信息可以被轻易除去，无法满足数字水印的 鲁棒性要求，因此现在的数字水印软件已经很少 采用LSB算法了。不过，作为一种大数据量的信 息隐藏方法，LSB在隐蔽通信中仍占据着相当重 要的地位。 •
原始图像 水印图像
DCT变换
DCT变换
DCT 系数 组合
反DCT变换
含水 印的 图像
水印嵌入框图
待测图像 原始图像 水印 提取
提取的水印
水印检测
水印检测框图
第七章 频域处理 算法实现过程为： （1）计算图像和水印的离散余弦变换 (DCT)。 （2）将水印叠加到DCT域中幅值最大的前ｋ系数上(不包括直流分量)，通常为图 像的低频分量。 若DCT系数的前ｋ个最大分量表示为Pi ={di}，i=1 ，… ，ｋ，水印信息为 Wi ={wi}，i=1 ，… ，ｋ，那么水印的嵌入算法为P＝Pi＋Wi×a，其中常数a为
《数字水印技术》课件
数字水印的分类
02 根据应用需求和嵌入方式，数字水印可分为可见水印
和不可见水印。
数字水印的功能
03
数字水印具有版权保护、内容认证、数据追踪等功能
。
感谢观看
THANKS
THE FIRST LESSON OF THE SCHOOL YEAR
内容防伪
数字水印可以用于标识多媒体内容的真伪，防止伪造和假冒。
内容追溯
数字水印可以用于追踪多媒体内容的传播路径和源头，帮助发现 和处理安全威胁。
01
数字水印技术的挑 战与展望
数字水印技术的挑战
鲁棒性
透明性
数字水印需要能够抵抗各种常见的图像处 理操作，如压缩、滤波、噪声添加等。
数字水印不应明显改变原始数据的视觉效 果，以免影响其使用价值。
数字水印技术是一种将特定信息隐藏在数字媒体 （如图像、音频、视频等）中的技术，这些信息 可以用于标识版权、追踪数据来源或验证数字媒 体的完整性。
鲁棒性
数字水印应能在数字媒体的常规处理过程中保持 完整性和可检测性，如压缩、滤波、剪切等。
不可见性
数字水印通常不会影响数字媒体的正常使用，人 眼无法直接观察到水印的存在。
《数字水印技术》 ppt课件
THE FIRST LESSON OF THE SCHOOL YEAR
目录CONTENTS
• 数字水印技术概述 • 数字水印的分类与原理 • 数字水印算法的实现 • 数字水印技术的应用案例 • 数字水印技术的挑战与展望 • 参考文献
01
数字水印技术概述
定义与特点
定义
03
易攻击: 水印算法可能被恶意攻击者破解。
04
计算成本高: 水印嵌入和提取过程计算复杂 度高。
数字水印嵌入和提取的原理
数字水印嵌入和提取的原理数字水印是一种在数字媒体中嵌入信息的技术，它可以用于版权保护、内容认证、安全标识等领域。
数字水印可以被视为一种隐蔽的标识，它不会改变原始数据的内容，但可以在其中嵌入一些信息。
数字水印的嵌入和提取过程都是基于一定的算法实现的，下面将介绍数字水印嵌入和提取的原理。
数字水印的嵌入数字水印的嵌入过程是将一些信息嵌入到数字媒体数据中，一般来说，数字水印应该是难以被感知的。
为了达到这个目的，数字水印嵌入算法通常采用一些隐蔽的方式，比如在低频部分嵌入水印、在人眼不易察觉的频段嵌入水印等。
数字水印的嵌入过程可以分为以下几个步骤：1. 特征提取。
首先需要对数字媒体数据进行一些预处理，比如将图像转换为灰度图像，然后提取图像的一些特征，比如边缘、纹理等。
2. 水印编码。
将需要嵌入的信息进行编码，通常会采用纠错码和加密算法来保证水印的可靠性和安全性。
3. 嵌入水印。
在数字媒体数据中嵌入水印，一般采用一些算法来将水印信息嵌入到数字媒体数据的特定位置。
4. 重构数字媒体数据。
将嵌入了水印信息的数字媒体数据进行重构，生成新的数字媒体数据。
数字水印的提取数字水印的提取过程是将嵌入在数字媒体数据中的水印信息提取出来，一般来说，数字水印的提取应该是可靠的、鲁棒的、隐蔽的。
数字水印的提取过程可以分为以下几个步骤：1. 特征提取。
和嵌入过程类似，首先需要对数字媒体数据进行一些预处理，提取数字媒体数据的一些特征。
2. 水印检测。
采用一些算法来检测数字媒体数据中是否嵌入了水印信息，一般来说，水印检测算法应该是可靠的、鲁棒的、隐蔽的。
3. 水印解码。
如果嵌入了水印信息，那么需要将水印信息进行解码，还原出原始的水印信息。
4. 水印验证。
对解码出来的水印信息进行验证，以确保它的完整性、正确性和安全性。
总结数字水印嵌入和提取的原理是基于一些算法实现的，数字水印的嵌入过程是将一些信息隐蔽地嵌入到数字媒体数据中，数字水印的提取过程是将嵌入在数字媒体数据中的水印信息提取出来。
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
本章总结
本章需要重点理解的是密码学的基本概念 DES加密技术的优缺点 DES加密技术的优缺点 RSA加密算法的基本原理 RSA加密算法的基本原理 掌握使用PGP加密工具进行文件和邮件的加 掌握使用PGP加密工具进行文件和邮件的加
密。
本章习题
【1】、密码学包含哪些概念？有什么功能？ 【2】、简述对称加密算法的基本原理。 【3】、利用对称加密算法对“1234567”进行加密，并进行解密。（上 、利用对称加密算法对“1234567”
机完成） 【4】、简述非对称加密算法的基本原理。 【5】、利用非对成加密算法对“1234567”进行加密，并进行解密。 、利用非对成加密算法对“1234567” （上机完成） 【6】、比较对称加密算法和公开密钥算法，分析他们的异同。 【7】、恺撒密码是公元前50年古罗马恺撒用过的密码，加密方法是把a 、恺撒密码是公元前50年古罗马恺撒用过的密码，加密方法是把a 变成D 变成D，b变成E，c换成F，依次类推，z换成C。这样明文和密文的字母 变成E 换成F，依次类推，z换成C 就建立一一对应的关系。加密原理其实就是：对明文加上了一个偏移值 29，即“a”对应的ASCII码位97，“D”对应的ASCII码为68，相减得到29。 29，即“ 对应的ASCII码位97， 对应的ASCII码为68，相减得到29。 编写程序1：实现恺撒密码加密单词“julus” 编写程序1：实现恺撒密码加密单词“julus”。（上机完成） 编写程序2：实现解密，将程序1 编写程序2：实现解密，将程序1得到的密文进行解密。（上机完成） 【8】、简述PGP加密技术的应用。 、简述PGP加密技术的应用。 【9】、使用PGP软件加密文件，并将与其他人交换密钥。（上机完成） 、使用PGP软件加密文件，并将与其他人交换密钥。（上机完成）
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
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21、隐蔽性22、鲁棒性23、抗篡改性34、水印容量35、安全性36、低错误率3三、数字水印技术分类31、按特性划分32、按附载的媒体划分43、按检测过程划分44、按内容划分55、按用途划分56、按隐藏位置划分67、按透明性划分6四、数字水印技术应用61、印刷数字水印62、打印数字水印73、屏幕数字水印84、多媒体数字水印8一、数字水印技术发展数字水印（DigitalWatermark）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。
4、水印容量嵌入的水印信息必须足以表示多媒体内容的创建者或所有者的标志信息，或是购买者的序列号。
《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
4. 数字水印简介
②
③
根据检测方法分类
① ② ③
感官检测 统计检测 特征检测
专项检测
目前根据空域和频域的嵌入规则，人们研制了一些相关 的检测软件，大致上，检测工具和嵌入工具在空域范围 上是应用LSB法，如：StegoDos, Hide and Seek 等．而在频域范围则利用DCT或者小波变换把信息隐藏 到图像的重要区域，可以控制图像的亮度，色度等参 量．
易碎水印
可见水印鲁棒水印视频 Nhomakorabea印信息隐藏与数字水印
数字水印的特点： 功能是能够和待保护的数字产品融合为一体； 信息量小，不易发觉和被破坏，如果遭到破坏，相应 的数字媒体也会遭到巨大破坏，从而失去应用价值． 数字水印一般加在数字媒体的较重要部位． 信息隐藏特点
功能是能够利用一般通信信道传递秘密信息而不易被察觉； 信息量大，但是承受的鲁棒性差
按嵌入的水印信号形式来分，可以分为一维水印和多维水 印； 按嵌入方法可以分为可逆水印和不可逆水印； 按水印检测方法，可以分为盲水印和非盲水印； 按鲁棒性来分，可分为易脆水印、半易脆水印和鲁棒水印； 从外观上分类，可分为可见水印和不可见水印； 按载体分类，可分为图像水印、视频水印、音频水印和文档 水印； 从水印的嵌入域来分，可分为空间域水印、变换域水印。
明文水印
在检测过程中需要原始数据
盲水印
在检测过程中只需要密钥，不需要原始数据。 一般来说，明文水印的鲁棒性比较强，但其应用受到 存储成本的限制。目前学术界研究的数字水印大多数是盲 水印。
•
提取和检测过程
含水印载体作品 密钥 原始载体作品 含水印载体作品 密钥 原始水印 原始载体数据 水印抽 取算法 水印信号抽取过程 水印检 测算法 水印信号检测过程 水印存在否? 水印信息
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。
数字水印的原理
数字水印的原理宝子！今天咱们来唠唠一个超有趣的东西——数字水印。
你知道吗？这就像是给数字信息穿上了一件超级隐秘的小外套，一般人还真发现不了呢。
那数字水印到底是咋回事呢？咱先从一个简单的例子说起。
你看啊，就像咱们小时候玩的捉迷藏。
数字水印呢，就像是藏起来的小宝贝，而数字信息就像是那个大大的游戏场地。
比如说一张图片，这图片看起来就是一幅普普通通的风景或者人物啥的，但是呢，里面其实藏着一些不为人知的小秘密。
再比如说音频文件。
音频嘛，就是一连串的声音信号。
数字水印就像是在这串声音信号里偷偷地加了一个很微弱的小信号。
这个小信号就像是一个小尾巴，但是它又不会影响咱们正常听音乐或者听语音啥的。
你想啊，你在听一首超级好听的歌，你根本就不会察觉到里面还藏着这么个小秘密呢。
这里面其实涉及到一些算法的魔法哦。
有一些算法就像是聪明的小魔法师，它们知道怎么把要隐藏的信息，也就是数字水印，巧妙地融入到数字内容里。
比如说，有一种算法是基于频率域的。
就像是把数字信息从一个空间变到了另一个空间，在这个新的空间里，把水印信息悄悄地放进去，然后再变回来。
这个过程就像是把东西从一个房间偷偷搬到另一个房间，再把房间恢复原样，别人根本就不知道这里面发生了什么。
数字水印还有一个很厉害的地方，就是它可以有不同的类型。
有那种可见的数字水印，就像是在图片上盖了一个半透明的小印章，上面写着一些版权信息之类的。
这种比较直接，但是也有一定的作用，就像是给数字内容贴了个小标签，告诉大家这是谁的东西。
还有一种是不可见的数字水印，这就更神秘啦。
就像我们前面说的，藏得超级深，只有通过特定的工具或者算法才能把它找出来。
数字水印为啥这么重要呢？这就和现在的数字时代有关系啦。
你想啊，现在网络上到处都是数字内容，图片、音频、视频啥的。
创作者们都希望自己的东西能得到保护，不被别人随便盗用或者篡改。
数字水印就像是给这些数字内容上了一把小锁，虽然这把锁很隐蔽，但是在关键时刻就能发挥大作用。
数字水印的分类
数字水印的分类
数字水印是指在数字媒体中嵌入的一种特殊标识，可以用于保护数字内容的版权和真实性。
根据不同的目的和应用场景，数字水印可以分为以下几类：
1. 版权保护型水印：主要用于保护数字内容的版权，这类水印
通常是不可见的，只有在特定的解码器或软件中才能看到。
2. 身份认证型水印：主要用于身份验证和防伪，这类水印通常
是可见的，可以包含一些个人信息或特定的标识符。
3. 安全追踪型水印：主要用于追踪数字内容的使用和传播情况，这类水印通常是可见的，可以包含一些时间戳和来源信息。
4. 内容分发型水印：主要用于跟踪数字内容的传播路径和流向，这类水印通常是不可见的，可以包含一些加密信息和特定的标识符。
综上所述，数字水印的分类主要取决于其应用和目的，不同类型的水印具有不同的特点和优势，可以根据具体的需求进行选择和应用。
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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。
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数字版权保护与认证
摘要
近年来，数字媒体迅速发展，其版权保护也成为重要研究问题，本文介绍了我国数字版权保护的研究现状，数字水印技术的原理和研究内容，以及数字水印技术在数字版权保护中的应用。
关键字：版权保护数字水印
A Review Of Copyright Protection Of Digital Works
Abstract
In recent years, as the rapid development of digital media, its copyright protection has become an important question to be discussed, this paper introduces the situation of the digital copyright protection in our country, the research of digital watermarking technology principle and its research content, and the digital watermarking technology’s application in the digital copyright protection.
Key words: copyright protection watermarking
引言
随着信息化的发展，全球多媒体网络迅速普及，网络上的数字媒体引起易存储、易复制以及易发布的优点被人们广泛应用，取代了传统的模拟媒体。
但是同时，由于数字媒体易伪装和修改，使得数字媒体的版权保护成为大家逐渐关注的问题。
近些年来，信息隐藏与数字水印技术在数字产品的加密以及知识产权保护方面得到了全所未有的关注。
1、数字版权保护研究现状
由于网络环境的特殊性，网络与数字化信息资源的知识产权保护仅仅依靠法律和行政手段是不行的。
要尽量降低网络安全受到的威胁，保护网上信息资源的知识产权，网络自身技术的支持与发展是必不可少的[1]。
数字版权保护，英文缩写DRM，是目前对网络中传播的数字作品进行版权保护的主要的手段。
其采取信息安全技术手段在内的系统解决方案，在保证合法的、具有权限的用户对数字信息（如数字图像、音频、视频等）正常使用的同时，保护数字信息创作者和拥有者的版权，根据版权信息获得合法收益，并在版权受到侵害的时候能够鉴别数字信息的版权归属以及版权信息的真伪。
数字版权保护技术就是对各类数字内容的知识产权进行保护的一系列软硬件技术，用以保证数字内容在整个生命周期内的合法使用，包括对数字资产各种形式的使用进行描述、识别、交易、保护、监控和跟踪等各个过程。
目前关于数字信息版权保护的技术主要如下：1、数据加密技术与软件加密技术，数据加密即将需要在网络上传递的信息首先进行加密，当加密信息到达目的地之后再解密的一种技术，确认网络传输文本的确实性，防止在网络传输中被窃取或篡改。
2、认证技术（CA），通过对被认证对象（人或事）的一个或多个参数进行验证，从而确定被认证对象是否名实相符或有效，常用的参数有口令、标识符、随机数、密钥或人的生理特征参数，如指纹、声纹、视网膜纹等。
3、数字水印和数字指纹，数字水印是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，使得用户只能在屏幕上阅读，而无法复制。
4、数字签名技术，数字签名是附加在数据单元上的一些数据，或是对数据单元所做的密码变换，它可以允许数据单元的接收者用以确认数据单元来源和数据单元的完整性，保护数据，防止被伪造。
在我国，数字版权保护技术研发工程已经被列入《国家“十一五”时期文化发展规划纲要》的国家重点工程，也是新闻出版总署四大数字出版工程之一。
2009年，国家数字版权研究基地在北大揭牌，为我国数字版权的发展开启了新的篇章。
2011年7月，我国的数字版权保护技术研发工程从筹备阶段接入了实质性的全面研发建设的阶段。
2、数字水印技术概述
数字水印技术，是一种基于信号处理、密码学、扩频通信技术、视觉技术和噪声理论在输在产品中嵌入其他数据（将包括产品的来源、所有权、适用范围以及合法性等内容）的技术。
其本身不能防止数据的拷贝、修改和发布等内容，可是可以根据其嵌入的信息，来判定产品的使用是否合法。
2.1 数字水印技术的特点
1、不可见性：不同于传统的数字版权保护技术，数字水印可以不被感知，不管把它放在什么位置，都不会轻易的被发现，只有拥有密钥的人才可以检测出水印信息的存在。
2、不易消除：水印在作品被显示或者转化成为其他的文件格式的时候不会轻易被消除，具相对于传统的版权保护技术，其有更高的安全性能。
3、高鲁棒性：经过常规的信号处理操作之后，我们仍然可以检测出水印的存在，即我们对产品进行剪切、适度毁坏之后，我们依然可以从中回复水印[2]。
2.2 数字水印技术基本模型
在数字水印用于版权保护的过程中，我们需要考虑到的水印算法主要有水印的产生与嵌入以及水印的检测。
水印信号的产生通常是基于伪随机数发生器或混沌系统。
m 序列或高斯噪声信号等不相关信号很容易产生。
产生后的水印信号做进一步的修改和变化来适应具体的水印嵌入算法，从而将信息添加到目标图像中。
在产品发布之后，我们还需要可以从产品中恢复出原有的水印，如图2.2所示，先用待检测图像和密码生成水印，然后根据水印检测算法进行水印检测判断。
其中的水印检测原理基于数理统计的假设检验思想模型。
此外，我们还有水印恢复模型、水印嵌入算法模型等等[3]。
图2.1 水印生成模型框图图2.2 水印检测模型框图
3、数字水印技术在版权保护的应用概述
数字水印技术对数字出版物的保护尤其是互联网出版物的保护具有重大的意义。
首先，其在图像版权保护中具有很好的应用。
近些年来，图像数字水印发展十分迅速，不仅有理论的研究，而且有些版权所有者已经通过数字水印技术来保护自己的知识产权。
基于图像数字水印的嵌入算法也有了不少研究。
其次，在音频作品中嵌入水印信息的盲分析难度比图像中水印的分析难度要高，那么关于这方面的研究成果目前比较少，但是这也将会是以后研究的重要课题。
最后，目前，对于视频作品中的数字水印技术研究还处于起步的阶段，视频水印主要考虑
的就是防拷贝以及内容认证，目前关于此方面的研究还存在很多问题，但是其研究前景比较客观。
4、结束语
随着世界信息统一化的发展，我们对于版权保护的研究势在必行，数字水印技术具有很大的优势，在音频视频数字水印技术中，可研究领域还比较宽广。
参考文献
[1] 汪保友王俊杰，数字水印与版权保护计算机应用与软件2004 21（1）：30-32
[2] 吴晶数字水印技术在版权保护中的应用长春工程学院学报( 社会科学版)
2011，12 （2 ）：66-68
[3] 李向．数字水印在图像传输中的应用［D］．兰州:西北师范大学，2007:11－
13．。