宇飞数字水印技术及其应用介绍
单位：成都宇飞信息工程有限责任公司
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目录
一、数字水印技术简介 ................................................................................................................... - 3 -
1、数字水印技术的特性 (3)
2、数字水印技术的优势 (4)
3、数字水印技术的核心及原理 (4)
二、宇飞数字水印技术的创新和商业应用状况 ........................................................................... - 6 -
1、与国际、国内同类技术研究相比我们的创新： (6)
2、宇飞公司数字水印的技术研究水平与差距 (7)
3、宇飞数字水印技术的商业应用状况 (7)
4、宇飞数字水印技术应用领域及商品化形态： (7)
1）数字水印用于印刷、打印防伪领域 (8)
2）数字水印用于版权保护领域 (15)
3）数字水印用于信息安全领域 (17)
三、公司简介及行业资质 ............................................................................................................. - 21 -
1、公司简介 (21)
2、首席专家简介 (22)
3、申请和获得的专利及标准 (22)
4、相关媒体报道 (23)
5、公司相关资质及荣誉 (24)
一、数字水印技术简介
数字化和网络化技术的迅速发展，一方面为实现信息高速无失真的传播和灵活的编辑、修改提供了便利的手段，同时也对传输中的数字化信息安全和多媒体数据库的机密信息管理提出了严峻的挑战。随着信息技术的发展与进步，各种“木马”、黑客的嗅探、攻击能力和制假造假能力也越来越强，在“数字世界”中进行破译、窃密、冒充、诈骗、盗用和篡改已变得十分容易。以现代密码学(Cryptography)为核心的传统信息安全技术已不能完全解决问题。保护电子和纸质文件内容的真实性和完整性，防止窃密、伪造、抵赖、冒充和篡改已日显重要，对新型的信息安全技术的需求也显得更加紧迫。在这种需求背景下，数字水印技术于1993年应运而生并得到了快速的发展。
数字水印（Digital Watermarking）技术是指用信号处理的方法在数字化的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。数字水印是信息领域的前沿技术，是信息隐藏技术的一个重要研究方向。它已成为一种全新的基于内容的非密码机制的信息安全技术。它可以将数字、序列号、文字、图像标志等信息，嵌入到多媒体数据中，起到版权跟踪及版权保护作用，它也可以将一些重要的机密信息，或其他一些需要保护的机密信息等隐藏到普通的载体数据中，起到机密信息保护作用。除此之外，数字水印技术还在广播监测、所有者鉴别、版权验证、信息跟踪、内容安全与认证、拷贝控制、设备控制、产品、文印防伪、证件票据防伪、电子身份认证、保密通信及其在互联网、移动互联、物联网的应用等领域有着广阔的前景，引起学术界、工业界和军方的广泛关注与重视。
1、数字水印技术的特性
1）安全性：数字水印的信息是安全的，难以篡改或伪造，同时，具有极低的误检测率，当原内容发生变化时，数字水印会发生变化，从而可以检测原始数据的变更；当然数字水印同样对重复添加有强的抵抗性。
2）隐蔽性：高水平的数字水印技术可以做到极高的隐形性，使其不可被感知，而且不影响被保护数据的正常使用和传播。
3）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。
4）水印容量：是指载体在不发生形变的前提下可嵌入的水印信息量。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，或购买者的序列号，这样有利于解决版权纠纷，保护数字产权合法拥有者的利益。尤其是隐蔽通信领域的特殊性，对水印的容量需求很大。
2、数字水印技术的优势
数字水印技术与传统技术相比较具有如下优势：
1）技术独占性：用户可以享有独有的技术使用权，即同一算法不被他人使用。
2）技术升级快、生命周期长：可根据用户需要进行量身定制，轻松实现升级换代。数字水印保持了诞生20年来无一被技术攻破的报道。
3）稳健性强：数字水印难以被破坏或篡改，环境适应力强，性能稳定、持久。对于一般的毁损和恶意破坏，不影响水印的正常检测。
4）分级分权管理：数字水印技术可加多层水印标识和实现多重保护，不同权限人员只能见到不同的隐藏内容。可结合密码学的私钥和公钥控制检测。
5）技术兼容性好：与其他信息安全和防伪溯源技术互不干扰、互相兼容，可组合使用，扬长避短。
6）跨媒体应用：数字水印技术分类应用及其广泛，被誉为跨越数字世界与模拟世界的桥梁。
7）数字水印查验识别客观准确不受人为干扰和控制，支持互联网、移动互联网和物联网远程识别和智能控制。
8）数字水印技术无需改变应用环境、工艺和材料，是典型的低碳、节能、环保技术。
3、数字水印技术的核心及原理
数字水印技术的核心是算法。以印刷打印数字水印技术为例：在开放的网络环境下，要满足其结果的唯一性，就必须解决印刷数字水印的隐形性、水印技
术的稳健性和水印技术的单向性问题。针对这一系列的技术问题，其关键技术如下：
1）数据变换———重点解决唯一性问题
基于小波变换的频域水印方法。在目前信号处理中，使用最多的手段是小波分析法，这是因为它具有较好的时频特性、快速计算能力及可并行计算等许多优点。
在第二代小波方法(提升方案)中，可根据用户指定数据特性和分析需要自行构造小波。数据变换件根据要求完成数据的正向和逆向数据变换。如下图所示，描述了某项目所使用的二维数据的正向和逆向小波变换构成。
2）水印信息嵌入——重点满足隐形性要求和稳健性要求
嵌入水印前原始图像嵌入的水印信息
3）水印信息检测——重点解决随机性和单向性问题
嵌入水印信息后的图像检测得到的水印信息
二．宇飞数字水印技术的创新和商业应用状况
我公司坚持以市场为导向、以产业化为目的，既重视理论研究，又注重应用开发。在数字水印研究开发方面已抢占市场先机，在成功开发出音频、视频、图像及文本数字水印技术的基础上，又率先开发出了国内外第一个印刷打印数字水印软件，制定和牵头制定了数字水印技术全球第一个企业标准和国家标准，第一个获得了“国家科技创新基金”对数字水印商业化应用项目的资助。并在信息安全、防伪、版权保护、电子政务和电子商务等领域率先投入了商业化和产业化应用。其研究开发成果及商业化、产业化应用水平已处于国际领先水平。
1、与国际、国内同类技术研究相比我们的创新：
■率先将数字水印技术成功地运用到了数字图像、数字音频、数字视频、印刷打印、文本、条码等多媒体信息安全、防伪和版权保护上，极大的丰富了数字水印技术的应用领域，并在基于不同媒体的数字水印的嵌入和提取方法上做出了开创性的研究。
■创造性地提出了印刷打印数字水印的嵌入、检测、提取技术，极大提高了数字水印信息提取的可靠性和抗攻击能力，为数字水印技术在印刷出版行业和电子政务、电子商务领域的大规模应用打下良好的技术基础。
■提出了企业级数字水印第三方认证中心的技术实施方案，建立了一套基于互联网、移动互联网和物联网的数字水印认证中心系统，为数字水印技术在各行业大范围普及应用提出了科学有效的解决方案。
■建立了全球第一个《印刷、打印的数字水印软件技术》企业标准、作为起草负责人，牵头起草了《印刷数字水印》国家标准（目前尚无国际标准、国家标准、行业标准）。
■借用混沌动力学中的稳定性理论，并将均匀分布序列产生的随机性非常好的整数序列作为水印信息的位置序列，保证了印刷数字水印特征集的可靠性。
■基于小波变换方法的使用，进一步提高了嵌入水印的隐形性和稳健性。通过在小波变换域添加水印，可以建立符合人类感觉器官的各种听觉、视觉模型，可以定量表达感官能够容许的失真，提高了数字水印的稳健性。
■采用了双通道水印技术，将传统的基于单通道统计相关检测的可靠性提高了一个几何量级，在一定程度上还保证了水印信息的隐形性。
■采用了基于统计相关分析的水印检测技术，该技术保证了检测过程的单向性。
■为加强水印信息生成过程的单向性和降低检测过程中的误检率，采用动力混沌方法产生这种基于相关统计分析所需要的随机数序列，保证了该随机数序列的随机性。
■针对数字水印技术应用于印刷产品的效果进行了大量的分析和实验。结果证明该数字水印技术在经过普通的打印或印刷输出后，隐藏于其中的水印信息同样可以检测，即该水印技术在水印信息经过A/D、D/A转换后，同样具有可检测性，具有较强的稳健性。
2、宇飞数字水印技术的商业应用状况
宇飞数字水印技术的正式商业化应用启动于2003年8月7日在公安部礼堂召开的数字水印技术演示与新闻发布会。尔后开始向全国市场推广，应用领域几乎覆盖了全部主流应用行业。以下是一些可以公开的典型应用案例：
信息安全与防伪跟踪溯源：中防“隐盾”信息安全系统、联邦软件打印数字水印防伪系统、富士施乐文印管理控制系统数字水印跟踪模块、某世界500强企业数字屏幕信息跟踪溯源系统、四川省电子政务大厅网上服务平台数字水印防伪、安徽大学档案管理数字水印信息安全与防伪系统。广东省国土资源厅电子申报信息安全与防伪系统、广州公证文印防伪系统等。
音像制品、软件版权保护及证照防伪：江苏著作权登记平台及其证书防伪；成都东方光碟：《天天饮食》、《家长无忧》；四川省公安厅：社会公共安全产品生产认可证（证照）、非法互联网及其服务搜索监管系统（软件）等。
名牌产品、有价证劵防伪：正大集团包装防伪、邓小平同志诞生100周年纪念邮票、某彩票印刷数字水印防伪系统、四川地税发票、西凤酒防伪标贴、舍得酒业、成都卷烟厂“天地五牛”（烟）、五粮液制药厂“生脉注射液”、泰华堂制药厂“六味地黄丸、垂盆草、藿香正气水”等 (药)、食品饮料包装、宏达股份公司（化工产品合格证防伪）、商场代金劵防伪。
3、宇飞数字水印技术应用领域及商品化形态：
1）数字水印用于印刷、打印防伪领域
【说明】用于印刷防伪的数字水印算法不能太复杂。但须考虑印刷品防复制、破损、图案模糊、快速检测等要求。目前除了技术服务外，我公司还针对电子政务与电子商务应用开发成功了打印数字水印软件和二维条码数字水印软件系统及手机识读APP。
——解决了科技含量不高、升级慢、随机性差的防伪技术弊端。
——突出了防伪的惟一性和不可仿制性，具有高保密性和随机性。
——不改变视觉形象，不改变印刷工艺，不改变印刷材料与设备，不增加印刷成本的特点。
——打印防伪与来源跟踪数字水印系统主要用于打印文件、合同、票据、证卡防伪和单位人员通过打印手段泄漏机密文档的来源认证及追踪（见下图）。主要软件产品有“打印机实时监控系统”和“打印数字水印防伪系统”等。
商业案例应用一（打印防伪与印刷防伪）
文件、合同防伪、防篡改数字水印打印应用示意：
——二维条码数字水印特别适用于各种产品防伪溯源、证卡、文件、合同、保单、银行票据、即开式税务发票、检（化）验报告、医院电子病历与处方等防伪。
水印条码如下图所示：
某特种钢材厂质检报告印刷打印票据防伪：
成都地税发票（原始图像）
四川省2010第十届运动会个性化邮票防伪
商业案例应用二（印刷包装防伪：烟草、药品、种子）
应用案例三（防伪：证照）
图 证照防伪(原始图像) 图 证照防伪(含水印信息) 2）数字水印用于版权保护领域
【说明】 版权标识水印对数据量的要求相对较小。其主要强调隐蔽性和鲁棒性。
——解决了多媒体数字标识信息的嵌入和动态标识/标注等。
——版权水印是不可知觉的，不影响使用、不降质。
——突出了版权的完整保护，易损水印可因内容的破坏而改变。
商业案例应用一（版权：数字多媒体）
商业案例应用二（版权：印刷出版物）
江苏省著作权登记登记平台数字水印版权保护系统（证书）
3）数字水印用于信息安全领域
【说明】篡改提示水印主要是检测原文件信号的完整性和真实性。而隐蔽标识水印是将保密数据的重要标注隐藏起来，限制非法用户对保密数据的使用。
——采用以数字水印为核心的、基于内容的、非密码机制的信息隐藏技术。
——具有信息隐形保护、隐蔽管理、遁形传输、信息加解密和智能压缩等特性。
——它与信息加密技术不同。信息加密只能隐藏机要信息的内容，不能隐藏机要信息的存在；而数字水印是信息伪装的核心，在隐藏机要信息内容的同时隐藏机要信息的存在。
商业案例应用一（宇飞“隐盾”信息安全系统应用）
——本系统由我公司自主研发，国际国内首创。
——主要采用数字水印技术和信息隐藏技术与计算机（硬盘）和移动存储设备集成（绑定），具有极高的信息安全机制。特别适用于军、警、国安、公安等特种部门和党政机关使用。
——具有信息隐形保护、隐蔽管理、遁形传输、信息加解密和压缩等功能。——信息安全系统采用闪存介质和USB 接口，通过USB 接口与电脑相连接，可热插拔，轻巧方便，外形精致、高档、美观大方，无须安装驱动程序（Windows 98 除外）。——系统采用原装A级Flash芯片，主控和FLASH通过金线邦定和高端COB封装设计使数据传输更稳定、高速。100%密封设计，防尘、防静电、防磁、耐高温。产品经过了严格的质量检测，做工精致，品质一流。下面是信息安全系统部分产品界面截图：
数字水印技术综述 （湖北武汉 430070） 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 Overview on Overview on Digital Watermarking Technology ( Wuhan, Hubei 430070, China) Abstract：The basic concepts of watermark techniques are first introduced，and then the characteristics、classification、attacking techniques and application and applications first expatiated．For further understanding．the watermark technique from the various aspects aye classified and some conventional watermark techniques and algorithms are analyzed in detail．Finally，research direction of digital watermark technology is pointed out． Key words：digital watermarking；watermarking principle；watermarking algorithms ；watermarking application； 0数字水印 随着Internet与数字媒体技术的飞速发展，信息安全问题日益突出，因此，数字媒体的版权保护与信息完整性保证已逐渐成为人们迫切需要解决的一个重要问题，数字水印技术就是在这种需求下迅速发展起来的。 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。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。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。 1数字水印的特征 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）内嵌信息量(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)应该是秘密的嵌入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）可证明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。 2 数字水印的分类 2.1按照嵌入的位置 按照嵌入的位置可分为：(1)空域数字水印：空域数字水印的嵌入是通过直接修改图像的灰度值或是强度值来完成的。(2)变换域数字水印：变换域的数字水印是将图像进行某种变换，通过修改变换域系数来达到嵌入水印的目的。
数字水印技术及其应 用综述3
数字水印技术及其应用综述 随着Internet 网络的快速发展, 越来越多的多媒体数字产品（包括图像、音频、视频等形式的产品）在网络上发布, 人们可以非常方便快捷地从网络上获取数字多媒体产品, 因此,数字多媒体的信息安全、版权保护和完整性认证问题就成为迫切需要解决的一个重要问题。数水印( digital watermarking)技术是目前信息安全技术领域的一个新方向, 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, 它在篡改鉴定、数据的分级访问、数据跟踪和检测、商业和视频广播、Internet 数字媒体的服务付费、电子商务认证鉴定等方面具有十分广阔的应用前景。自1993 年以来, 该技术己经引起人们的浓厚兴趣, 并日益成为国际上非常活跃的研究领域, 受到国际学术界和企业界的高度关注, 而且数字水印技术是一门新兴的多学科交叉的应用技术, 它涉及了不同学科领域的思想和理论, 如信号处理、信息论、编码理论、密码学、检测理论、随机理论、通信理论、对策论、计算机科学及网络技术、算法设计等技术。因此, 数字水印技术的研究无论是从理论上还是从应用上都具有重要意义。 1 数字水印的特点、分类及其应用 1.1 数字水印的基本特点 数字水印的基本思想是在数字图像、音频和视频等多媒体数字产品中嵌入秘密信息, 以保护数字产品的版权,证明产品的真实性, 跟踪盗版行为或提供产品的附加信息等。数字水印系统通常具有下列几方面的特点： （1）鲁棒性即图像水印抵抗常见图像处理操作的能力, 也就是说含水印图像经历无意修改而保留水印信息的能力。一般说来, 当含水印图像经过一些基本处理（如噪声滤波、平滑、增强、有损压缩, 平移、旋转、缩放和裁剪等）后, 仍可检测出水印。 （2）透明性即不可见性, 水印的存在不应明显干扰载体的图像数据, 数字水印的嵌入不应使得原始数据发生可感知的改变, 也不能使得载体数据在质量上发生可以感觉到的失真。 （3）安全性水印算法抵抗恶意攻击的能力。即它必须能承受一定程度的人为攻击, 而使水印信息不会被删除、破坏或窃取。应该保证非授权用户无法检测或破坏水印。数字水印应该难以被伪造或者加工,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。 （4）数据容量水印应该包含相当的数据容量,以满足多样化的需要。 （5）可证明性在实际的应用过程 1.2 数字水印的分类 （1）依据所嵌入的载体不同, 可分为图像水印、音频水印、视频水印、文本水印和网络水印等。
毕业设计开题报告 基于DCT的图像数字水印技术的研究
基于DCT的图像数字水印技术研究 国内外研究现状： 20世纪80年代，索尼和菲利浦公司首次提出了数字媒体版权保护的方案SCMS(Serial copy management system)，数字水印技术也是在继数字隐藏技术后提出的一种数字媒体版权保护方案，发展到现在不仅仅局限于版权保护，也延伸到商务交易中的票据防伪、声像数据的隐藏标识和篡改提示、隐蔽通信及其对抗等领域。随着电子政务的广泛应用，其安全性问题也日益突出，电子政务所涉及的相当多的信息都带有机密性，除黑客攻击．病毒感染等来自网络的安全威胁外，也易受到来自系统应用的假冒用户登录、非法篡改等数据安全的威胁。我国现有的电子政务网络基础设施和系统安全解决方案大多是通过防火墙、入侵检测、漏洞扫描、网络隔离等技术和设备来保障系统的安全，这在一定程度上可以保证电子政务信息系统的安全，但仍存在着安全漏洞，我们在电子政务的建设中，除了必要的网络安全技术外，还必须重视对数字信息安全认证的问题。 数字水印技术为上述问题提供了一个有效的解决方案，是目前多媒体信息安全研究领域的一个热点。该技术采用信息处理技术把版权信息、认证信息等秘密信息，即水印，嵌入到原始数据中去，但不影响原内容的价值和使用，水印信息可以是产品的序列号、版权所有者的标志等认证信息。通过特定的算法恢复和检测被嵌水印后，可有效地分析信息失真的情况，判断信息是否被篡改，为版权所有者提供信息被盗版的有利证据。因此，一个实用的数字水印技术必须具有较强的鲁棒性、安全性和不可见性。 所谓数字水印技术，就是将代表数字媒体著作权人身份的特定信息、用户指定的标志或序列码等，按照某种方式嵌入被保护的信息中，在产生版权纠纷时，通过相应的算法提取出该数字水印，从而验证版权的归属，确保媒体著作权人的合法利益，避免非法盗版的威胁。被保护的信息是任何一种数字媒体，如软件、图像、音频、视频或一般性的电子文档等。数字水印是嵌在数字产品中的数字信号，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。
浅谈数字水印技术 近几年， 许多研究人员放弃了传统密码学的技术路线， 尝试用各种信号处理方法对声像数据进行隐藏加密，并将该技术用于制作多媒体 的“数字水印”。数字水印技术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。人们通过隐藏在多媒体内容中的信息，能够了解到内容的原创者、内容的购买者、是否为正版、是否完整。 一般数字水印系统的通用模型包括嵌入和检测（提取）两个阶段。数字水印的嵌入阶段，嵌入算法的嵌入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衷点。检测（提取）阶段主要是设计一个相应于嵌入过程的检测（提取）算法。检测算法一般是以基于统计原理的检验结果来判断水印存在与否，它的目标是使错判与漏判的概率尽量小。提取算法通过提取出水印（如字符串或图标等）并与原始水印进行比较以判断水印是否存在。并且，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在嵌入、检测（提取）时采用了密钥，只有掌握密钥的人才能读出水印。 （1）水印嵌入系统 其功能是把水印信息嵌入到原始图像中，为了能成功地提取水印信号，算法必须使水印对故意或非故意的袭击和失真（相当于信道噪声）具有鲁棒性。 （2）水印的恢复系统 其功能是完成从待检测图像中提取出水印信号。图2 描述了一般的水印恢复过程，其中置信度表明了所考察图像I′ 存在水印的可能性。
图2 数字水印恢复方案 1 数字水印的特点 数字水印应具有以下基本特征：（1）隐蔽性。指水印不可被察觉，不影响媒体产品的使用。（2）鲁棒性。指嵌入水印的图像在经受一定程度的各种有意或无意的图像处理攻击，水印仍能被检测出来。在某种程度上鲁棒性可以反映水印技术的抗干扰能力。（3）安全性。数字水印技术应该使用一个或多个密钥来确保自身的安全，未经授权，用户不能检测出隐藏在原始数据中的水印信息。（4）水印容量：是指载体在不发生形变的前提下可嵌入的水印信息量。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，或购买者的序列号，这样有利于解决版权纠纷，保护数字产权合法拥有者的利益。尤其是隐蔽通信领域的特殊性，对水印的容量需求很大。 2 数字水印的应用 数字水印技术作为数字产品的保护技术，主要应用在这几个方面：（1）版权保护 版权保护：指的是多媒体数据产品的拥有者在公开发表自己的数据产品之前将会对数据产品嵌入隐秘的数字水印。在该多媒体数据产品遇到版权纠纷问题的时候，多媒体数据产品的拥有者就可以使用水印检测算法检测水印，以证明自己的版权归属。数字作品的版权保护是当前的热点问题，由于数字作品的拷贝、修改非常容易，因此原创者不得不加上损害作品的版权标志。数字水印利用其不可感知性，既保证了质量，又保护了数字作品。 （2）数字指纹 多媒体数据产品的拥有者可以在其产品拷贝中嵌入数字指纹，这样可以
介绍了数字水印技术的基本原理 随着信息技术和计算机网络的飞速发展，人们不但可以通过互联网和CD-ROM方便快捷地获得多媒体信息，还可以得到与原始数据完全相同的复制品，由此引发的盗版问题和版权纷争已成为日益严重的社会问题。因此，数字多媒体产品的水印处理技术已经成为近年来研究的热点领域之一。 虽然数字水印技术近几年得到长足发展，但方向主要集中于静止图像。由于包括时间域掩蔽效应等特性在内的更为精确的人眼视觉模型尚未完全建立，视频水印技术的发展滞后于静止图像水印技术。另一方面，由于针对视频水印的特殊攻击形式的出现，为视频水印提出了一些区别于静止图像水印的独特要求。 本文分析了MPEG—4视频结构的特点，提出了一种基于扩展频谱的视频数字水印改进方案，并给出了应用实例。 1视频数字水印技术简介 1.1数字水印技术介绍 数字水印技术通过一定的算法将一些标志性信息直接嵌入到多媒体内容当中，但不影响原内容的价值和使用，并且不能被人的感知系统觉察或
注意到。与传统的加密技术不同，数字水印技术并不能阻止盗版活动的发生，但可以判别对象是否受到保护，监视被保护数据的传播，鉴别真伪，解决版权纠纷并为法庭提供认证证据。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体系来加强，在水印嵌入、提取时采用一种密钥，甚至几种密钥联合使用。水印嵌入和提取的一般方法如图1所示。 1.2视频数字水印设计应考虑的几个方面 水印容量：嵌入的水印信息必须足以标识多媒体内容的购买者或所有者。 不可察觉性：嵌入在视频数据中的数字水印应该不可见或不可察 觉。 鲁棒性？押在不明显降低视频质量的条件下，水印很难除去。 盲检测：水印检测时不需要原始视频，因为保存所有的原始视频几乎是不可能的。 篡改提示：当多媒体内容发生改变时，通过水印提取算法，能够敏感地检测到原始数据是否被篡改。 1.3视频数字水印方案选择 通过分析现有的数字视频编解码系统，可以将目前MPEG-4视频水印的
数字水印技术：概念、应用及现状 一、引言 随着信息时代的到来，特别是Internet的普及，信息的安全保护问题日益突出。当前的信息安全技术基本上都以密码学理论为基础，无论采用传统的密钥系统还是公钥系统，其保护方式都是控制文件的存取，即将文件加密成密文，使非法用户不能解读。但随着计算机处理能力的快速提高，这种通过不断增加密钥长度来提高系统秘密级别的方法变得越来越不安全。 另一方面，多媒体技术已被广泛应用，需要进行加密、认证和版权保护的声像数据也越来越多。数字化的声像数据从本质上说就是数字信号，如果对这类数据也采用密码加密方式，则其本身的信号属性就被忽略了。最近几年，许多研究人员放弃了传统密码学的技术路线，尝试用各种信号处理方法对声像数据进行隐藏加密，并将该技术用于制作多媒体的“数字水印”。 二、认识数字水印 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。 数字水印技术的基本特性: 1. 鲁棒性(robustness)：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。 2.安全性(security):指隐藏算法有较强的抗攻击能力，即它必须能够承受一定程度的人为攻击，而使隐藏信息不会被破坏。 3.透明性(invisibility):利用人类视觉系统或人类听觉系统属性，经过一系列隐藏处理，使目标数据没有明显的降质现象，而隐藏的数据却无法人为地看见或听见。 ***典型的数字水印系统模型： 图 1为水印信号嵌入模型，其功能是完成将水印信号加入原始数据中；图 2为水印信号检测模型，用以判断某一数据中是否含有指定的水印信号。
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910255662.6 (22)申请日 2019.04.01 (71)申请人 中国科学院信息工程研究所 地址 100093 北京市海淀区闵庄路甲89号 (72)发明人 尤玮婧 刘丽敏 荆继武 赵欣怡 陈天宇 (74)专利代理机构 北京君尚知识产权代理事务 所(普通合伙) 11200 代理人 邱晓锋 (51)Int.Cl. G06F 16/14(2019.01) G06F 16/16(2019.01) G06F 16/174(2019.01) G06F 16/182(2019.01) G06F 21/16(2013.01) (54)发明名称 一种支持云端数据去重的数字水印方法和 系统 (57)摘要 本发明涉及一种支持云端数据去重的数字 水印方法和系统。该方法包括：用户端向云服务 器端提出上传某原文件的请求；若原文件为第一 次上传，用户端对原文件使用数字水印生成水印 文件，根据数字水印的水印嵌入位置和水印内容 生成原文件的所有权证明，将所有权证明和水印 文件一同上传至云服务器端；若原文件为非第一 次上传，用户端利用水印信息证明对原文件的所 有权，如果具有所有权则云服务器端将用户端纳 入所有者列表，否则拒绝将用户端加入所有者列 表。进一步可以实现文件分发和文件还原。所述 数字水印优选使用频域数字水印。本发明能够在 保护用户所有权的前提下兼顾云存储服务的质 量， 大大提升云存储空间的利用率。权利要求书3页 说明书7页 附图2页CN 110134647 A 2019.08.16 C N 110134647 A
数字水印技术及其应用 引言 随着计算机通信技术的迅速发展，多媒体存储和传输技术的进步使存储和传输数字化信息成为可能，然而，这也使盗版者能以低廉的成本复制及传播未经授权的数字产品内容，出于对利益的考虑，数字产品的版权所有者迫切需要解决知识产权（Intellectual Property Rights）的保护问题。密码学的加解密技术是保护数字产品的一种方法，它能够保护数字产品安全传输，并可作为存取控制和征收费用的手段，但它不能保证数字产品解密后的盗版问题，因此，1995年，人们提出了信息伪装技术，其中，数字水印就是近年来比较热门的数字产权保护技术，下面我们主要谈谈数字水印技术的有关问题。 数字水印的定义 综合众多学者的定义和分析已有的数字水印方案，现给出数字水印的定义：数字水印是永久镶嵌在其它数据（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。作为数字水印技术基本上应当满足下面几个方面的要求：（1）安全性：数字水印的信息应是安全的，难以篡改或伪造，同时，应当有较低的误检测率，当宿主内容发生变法时，数字水印应当发生变化，从而可以检测原始数据的变更；（2）隐蔽性：数字水印应是不可知觉的，而且应不影响被保护数据的正常使用；（3）稳健性：数字水印必须难以被除去，如果只知道部分数字水印信息，那么试图除去或破坏数字水印将导致严重降质或不可用。同时，数字水印在一般信号处理和几何变换中应具有稳健性；（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，或购买者的序列号，这样有利于解决版权纠纷，保护数字产权合法拥有者的利益。 3 数字水印技术的基本原理 数字水印技术是通过一定的算法将一些标志性信息直接嵌到多媒体内容中，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、私有密钥）体系来加强，在水印的嵌入，提取时采用一种密钥，甚至几种密钥的联合使用。水印的嵌入和提取方法如图1、图2所示： 图1 数字水印嵌入过程
基于数字水印技术的文件水印设计与 实现 Files Watermark Based on Watermarking Design and Implementation
摘要 自从互联网诞生以来，信息技术高速发展，网络应用越来越普及，信息化的社会已经呈现出越来越广阔的前景，全球迅猛发展的Internet网络给世界经济带来了新的商机，数字技术提供了与原作品同样精美的复制品，但同时使得网络作品的版权保护问题日益突出。对数字产品的版权保护追在眉睫，数字水印便应运而生，数字水印是近年来出现的数字产品版权保护技术。可携带有版权信息和认证信息，保护数字产品的合法拷贝和传播是当前国际学术界的研究热点。 本文首先介绍信息系统的现状，接着介绍数字水印相关理论，从古隐写术出发，缓缓引出数字水印技术，阐述其分类及特点，并按各种数字水印技术的特点的不同，分析比较几种主流数字水印的解决方案，讨论其中最适的应用，并通过给出一种简单的数字水印解决方案示例，更直接的阐述数字水印技术，最后提出了数字水印下一步的发展方向。 关键词：数字版权保护数字水印
Abstract Since the birth of the Internet, information technology has rapid developed and network applications is becoming increasingly popular. New commercial opportunity is emerged with Internet expanding all over the world. With the development of the digital technology, copyright protection of the digital multimedia has to be solved. Information-oriented society has been showing broad prospects, but information security issues also have been becoming increasingly prominent. One of that is the digital copyright issuesa. Copyright protection for digital products, chasing around the corner, digital watermarking is copyright protection technology for digital products in recent years. Carrying copyright informati- on and authentication information, the protection of legitimate copying and dissemination of digital products are the research focus of the international academic community. This paper first introduces the status of information systems, and then introduces digital watermarking theory, ancient steganography starting slowly leads to the digital watermarking technology on its classification and characteristics of the different characteristics of the press a variety of digital watermarking technology, analysis and camparison of kinds of mainstream digital watermarking solutions, discussion of which the most suitable applications, and by giving a simple digital watermarking solution for example, more direct exposition of digital watermarking technology, and concludes with the future direction of development of the digital watermarking. Key words: protection for digital copyright digital watermarking
数字水印技术概论 【摘要】本文就数字水印科学保护技术展开探讨，通过原理定义论述、领域背景介绍与应用探讨，明晰了技术核心应用价值。对促进数字水印技术的继续深化拓展，发挥对电子信息相关数据产品的可靠安全保护职能，有积极有效的促进作用。 【关键词】数字水印;应用;保护 0.前言 信息时代，各类信息化数字技术扩充发展，针对丰富数字信息的安全保护需求也日益扩充。基于数字文档可方便快捷的复制、篡改与盗取，因而令其产权保护面临一定困难。同时数字图像具有一定适应性特征，可供用户任意设计更新并为己所用。为此应科学探究一种良好的数据可靠加密保护技术，进而有效应对不良信息篡改、窃取、盗用问题。本文基于这一目标引入水印数字技术探讨，该技术通过印记图形加密有效保护版权信息，形成印记图形同原始保持一致，基于一定标准形成水印图像，进而探究非法复制信息、相关违规产品的不良流通应用。该技术核心特征在于潜入模式，是通过视觉设想推理阐释实效的科学方式。 1.数字水印技术概述 1.1数字水印技术原理内涵 数字水印技术是一类进行数据产品安全保护、信息内容科学检测，通过嵌入模式将相关序列代码或用户定义标识引入信息中，并可基于相关算法进行水印提取，进而实施保护信息版权检验的科学技术方式。可有效维护产权人享有的产品版权利益，杜绝非法盗版问题。数字水印技术所保护的对象可以是媒体，数据文档、工具软件、视频音频资料、信息图像等丰富内容，包括生成水印、相关嵌入过程、综合信息测试与提取水印等实践环节。 数字水印核心原理在于通过针对宿主进行标识信息嵌入形成水印，令其具备无法感知的良好属性，进而确保信息数据安全性。同时需要遵循相应感知规则，令水印信息具有充分冗余性，即可通过分段数据实现恢复。 1.2数字水印具体类别 数字水印基于出发点各异性，令其种类划分各不相同，并体现了一定的联系渗透属性。依据水印特征，可将其划分成健壮与脆弱水印。前者可服务于数字作品资源中进行著作权相应表述，通过水印嵌入可满足综合编辑实践需求。后者则可实现数据完整统一保护，基于对更新信号的敏锐反映性，可依据其水印状况进行数据信息安全程度分析判别。依据水印媒体，可将其分为图像、视频、音频水印、文本与网格水印形式。而基于检测流程，数字水印则包括明文与盲水印等。前者检测进程要利用原始信息，后者则应利用密钥。 基于水印不同内容，可将数字水印定义为有意义以及无意义形式。前者即水印自身同时代表数字图像或音频数据编码，而后者则仅仅代表序列号。 1.3数字水印技术服务应用领域 数字水印技术基于优质属性、科学原理，在数字化、信息化社会建设与市场经济发展中体现了较大的应用潜能，可在电子商务领域、多媒体技术服务、广播媒介中发挥综合优势。数字水印技术具备良好的版权保护功能，基于来源信息与版权内容嵌入，有效预防不良侵权行为，体现良好安全的版权保护能效，当然其实践应用对数字水印提出了显著的鲁棒性要求。同时，数字水印技术科有效实现
宇飞数字水印技术及其应用介绍 单位：成都宇飞信息工程有限责任公司 注册地址：成都市科华北路153号宏地大厦8层B座 邮编：610041 公司负责人：华建和 联系电话：028-******** 139******** 电子邮箱：139016006@https://www.doczj.com/doc/75206795.html, 公司网址：https://www.doczj.com/doc/75206795.html,
目录 一、数字水印技术简介 ................................................................................................................... - 3 - 1、数字水印技术的特性 (3) 2、数字水印技术的优势 (4) 3、数字水印技术的核心及原理 (4) 二、宇飞数字水印技术的创新和商业应用状况 ........................................................................... - 6 - 1、与国际、国内同类技术研究相比我们的创新： (6) 2、宇飞公司数字水印的技术研究水平与差距 (7) 3、宇飞数字水印技术的商业应用状况 (7) 4、宇飞数字水印技术应用领域及商品化形态： (7) 1）数字水印用于印刷、打印防伪领域 (8) 2）数字水印用于版权保护领域 (15) 3）数字水印用于信息安全领域 (17) 三、公司简介及行业资质 ............................................................................................................. - 21 - 1、公司简介 (21) 2、首席专家简介 (22) 3、申请和获得的专利及标准 (22) 4、相关媒体报道 (23) 5、公司相关资质及荣誉 (24)
数字水印和数字产品的 版权保护 文件编码（008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256）
数字水印和数字产品的版权保护 . 孔祥维 (大连理工大学信息学院, 116023) 杨德礼胡祥培 (大连理工大学管理学院, 116023) 摘要全球迅猛发展的Internet网络给世界经济带来了新的 商机，数字技术提供了与原作品同样精美的复制品，但同时 使得数字媒体的版权保护问题日益突出。本文介绍了最新的 多媒体版权保护技术－数字水印的概念，在阐述数字水印的 分类和特性的基础上，提出了以数字水印为基础的数字作品 版权保护系统，并研究了数字水印系统的处理框架和数字水 印算法。最后对数字水印技术进行了展望。 关键词数字水印数字产品保护版权保护系统 1 引言 随着多媒体技术和数字传输的迅猛发展，因特网和CD-ROM上的数字媒体应用正在呈爆炸式的增长。数字信号处理和网络传输技术可以对数字媒体（数字声音、文本、图像和视频）的原版进行无限制的任意编辑、修改、拷贝和散布，造成数字媒体作品的原创者巨大的经济损失，并对数字媒体的安全权限提出了挑战，促使数字媒体的知识产权保护和?国家自然科学基金重点项目()
信息安全问题日益突出，并已成为数字世界的一个非常重要和紧迫的议题。 目前的信息安全技术基本上以密码学理论为基础的，采用的传统方法是将文件加密成密文的密钥系统或公钥系统，提高加密、解密系统密级的方法是不断增加密钥的长度。据报道：56 bit长密钥的DES可在20多小时内攻破，因而这种方法在实际中变得越来越不安全[1]。另外这种将文件加密成密文的方法，在将密文解开后就失去了保密意义；加密的密文还容易引起许多好事者的兴趣，触发他们积极破译的激情。数字签名技术是一种较新的技术。已用于检验短信息的正式可靠性，虽然数字签名的标准已被许多国家采纳，可以通过私有密钥对数字产品进行签名，检测算法可用来检测产品的内容是否符合相应的签名，但因对多媒体中需要大量的签名，因而对多媒体保护的不适用也不方便。由此可见目前的保密方法在当今广泛应用的Internet多媒体信息安全中难以起到全 面保障的作用。 数字水印技术是九十年代中期信息安全领域的一个新方向。它是指用 信号处理的方法 在数字化的多媒体数据中嵌入隐蔽的水印标记，并使人的感知系统察觉 不出来，隐藏的水印标记只有通过专用的检测器才能提取出来的一种最 新的多媒体保密技术。 数字水印技术源于是在开放的网络环境下保护多媒体版权的新型技 术，它可验证数字产品的版权拥有者、识别销售商、购买者或提供关于 数字产品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数字图像或视频序列中，用于确认 数字产品的所有权和跟踪侵权行为。除此之外，它在证据篡改鉴定，数
数字水印算法列举 湖南科技大学计算机科学与工程学院 ①基于LSB 的数字水印方案（空间域、不可逆、不可见和盲检测） 嵌入步骤： （1）先把水印信息转化为二进制比特流I。 （2）根据I的长度生成密钥K，并且严格保存。密钥K是对图像载体像素位置的一个映射。 （3）把I中的每一位依次根据密钥K，置换掉原始载体图像中相应位置的像素最后一位。提取步骤： （1）根据严格保存的密钥K遍历嵌入了水印的图像中的相应像素，提取出最后一位。 （2）将提取出来的每一位重新组合成水印信息。 ②基于差分扩展的数字水印方案（变换域、可逆、不可见和盲检测） 嵌入步骤： （1）将图像M分成像素点对（x，y），将水印信息转化为二进制比特流,比特流的每一位用m 表示。 （2）根据水印信息比特流的长度随机生成信息的嵌入位置k作为密钥信息严格保存。（3）对图像M计算均值l和差值h：?????-=+=y x h y x floor l 2(（floor表示向下取整） （4）将水印比特信息m以差值扩展的方法嵌入到差值h中：m h h +?='2（5）将得到的h '代入（3）中，得到新的图像像素对，形成嵌入秘密信息后的图像C。提取步骤： （1）将图像C分成像素点对（x，y），读入密钥信息K。 （2）将图像C依旧按照嵌入步骤中的（3）式计算均值l和差值h。 （3）根据密钥k找到相应位置，提取差值h的最后一位比特信息m，再将差值h进行变换得到1>>='h h 。 （4）将提取到的比特信息m进行组合可以恢复水印信息，将得到的h '代入嵌入步骤的（3）中计算新的图像像素对可以恢复原始图像载体M。 ③基于直方图修改的数字水印算法（空间域、可逆、不可见和盲检测） 嵌入步骤：（1）找到直方图的零点z和峰值点p，将z v p <<的像素值v自加1。 （2）漂移后的直方图v=p处即为嵌入水印的位置，将水印信息转化为二进制流并记为k，按顺序嵌入，即k v v +='；（3）得到的由像素值v '组成的图像就是嵌入秘密信息后的图像。同时p、z以密钥的形式保存。 提取步骤： （1）读取密钥，得到p、z的值。 （2）遍历图像的每个像素，当像素v=p时，提取信息0并保持数据不变；当v=p+1时，提取信息1并将数据减1。 （3）当v