数字水印技术

盗版
• 保护数字产品的知识产权和阻止盗版已经成为数字产 品和网络应用面临的严峻问题。 • 对数字图像、音频、视频等多媒体产品进行水印处理 已经成为近年来研究的热点领域之一
如何在网络环境中实施有效的版权
保护和信息安全？
源自文库 信息隐藏
• 信息隐藏是把机密信息隐藏在大量信息中不让对手发觉的一种方法。
• 方法主要有隐写术、数字水印技术、可视密码、潜信道、隐匿协议等。
（6）
g R ( x, y ) g ( x a, y b) g *[( x a), ( y b)] （7）
(7)式表明，原始像和共轭像同时出现在再现平面 上，中心分别为(a，b)，(-a，-b)，适当地选择参 量a，b可以调节两个像的位置，这两个复振幅的 模便是在计算机上所能看到的再现像。
水印检测是水印算法中最重要的步骤。若将这一过程定义为解码函数D , 那么输 出的可以是一个判定水印存在与否的0 -1 决策, 也可以是包含各种信息的数据流, 如文本、图像等(图2)。如果已知原始图像I 和有版权疑问的图像 Iw , 则有：
其中W＊为提取出的水印,K 为密码, 函数C 做相关检测, δ 为决策阈值。这种形 式的检测函数是创建有效水印框架的一种最简便方法, 如假设检验或水印相似性 检验。
数字水印技术（Digital Watermarking）
• 数字水印为计算机网络上的多媒体产品的版权保护等问题提供了有效 的解决方案。 • 它通过在原始数据中嵌入秘密信息(水印)来证实该数据的所有权。 • 被嵌入的水印可以是一段文字、标识、序列号等。
特点
• 数字水印技术具有以下几个方面的特点：
• 不可感知性：数字水印应是不可知觉的，而且不影响被保护数据的正常使
• 逼真度：水印的逼真度是指原始作品与嵌入水印的作品之间的感官相似
度。
数字水印原理
数字水印原理包含两个基本方面:水印的嵌入和水印的提取或检测。（水印可 由多种模型构成, 如随机数字序列、数字标识、文本以及图像等）从顽健性和 安全性考虑, 常常需要对水印进行随机化以及加密处理。
•
数字水印原理
• 水印检测算法

R( , ) R0 exp[2 i(a b )]
基于数字全息的水印技术
g0 ( x, y)的傅里叶变换谱与参考光波R发生干涉，其光强分布可以表示为 2 (4) H ( , ) G ( , ) R( , )
mark
Gmark ( , ) R( , ) Gmark ( , ) R( , )* Gmark ( , )* R( , )
传统水印
• 被嵌入的水印图像多是二值或是灰度平面图像，信息量有限，并且盗版者已 成功研究了一系列的水印攻击方法。 • 较早的水印算法一般都是空间域的，数字水印按照某种算法直接加载在载体 数据上。 • 优点：计算速度通常比较快，而且很多水印算法在提取和检测水印时不需要 原始载体数据。 • 缺点：算法无法经受一些无损和有损的信息处理，抵抗图像的几何变形、噪 声影响的能力较差，而且可以嵌入的水印容量也受到了一定限制。
(4)式中第一二项为傅里叶变换全息图的晕轮光和中心亮点，对再现像的质量影 响很大，应该去除，去除后变为： H ( , ) Gmark ( , ) R( , )* Gmark ( , )* R( , )（5） （5）式即为记录了物光波振幅和相位信息的数字全息图函数，也就是原始图像 中要嵌入的水印信号。
PART2 数字水印技术
数字水印技术（Digital Watermarking）
• 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。
• 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。
特点
• 不可检测性：指隐蔽载体与原始载体具有一致的特性，如具有一致的统
计噪声分布，以便使非法拦截者无法判断是否有隐蔽信息。
• 有效性：加载水印的作品输入到检测器中能够检测出水印。 • 确定性：水印携带的信息能够被唯一地鉴别出来，同时可以监视被保护
数据的传播，防止非法拷贝，有效的识别数据的所有者，真实性和完整 性。
数字水印技术
学号：XXXXXX 姓名：XXXXX
目录
研究背景
数字水印技术
基于数字全息的水印技术
PART1 研究背景
信息媒体数字化
• 信息存取非常方便
• 信息表达效率提高
• 准确度提高
• 但随之而来的副作用：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
感谢聆听!
与现代光学技术相结合
PART3 基于数字全息的水印技术
基于数字全息的水印技术
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g mark ( x, y)
g 0 ( x, y )=g mark ( x, y )exp[i 2 ( x, y )]

Gmark ( , ) g0 ( x, y)exp[2 i( x y)]dxdy
用，不会降质，隐藏的数据无法人为地看见或听见。
• 安全性：指隐藏算法有较强的抗攻击能力，能够承受一定程度的人为攻击，
而使隐藏信息不会被破坏。
• 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
持部分完整性并能被准确鉴别。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。
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基于数字全息的水印技术
• 全息图的数字再现
全息图的数字再现过程非常简单，只需对嵌入水 印后的载体数据进行逆傅立叶变换即可提取出水 印信息。 再现图像的的复振幅为：
g R ( x, y ) H ( , )exp[2 i( x y )]d d
将（3）、（5）代入（6）可得：