数字水印研究现状

数字水印技术在音频文件版权保护中的应用研究摘要：随着数字化媒体的广泛应用，音频文件的版权保护问题变得日益重要。

传统的版权保护方式已经无法应对数字化环境下的盗版和侵权行为。

数字水印技术作为一种隐形且不可删除的信息嵌入技术，为音频文件版权保护提供了全新的解决方案。

本文旨在研究数字水印技术在音频文件版权保护中的应用，分析其原理、特点以及存在的问题，并提出相应的改进和措施。

1. 引言随着数字化媒体技术的迅猛发展，音频文件作为数字娱乐产业中的重要组成部分，其版权保护问题已经愈发突显。

传统的技术手段如加密方式只能简单地对内容进行保护，但无法防止盗版和侵权行为。

数字水印技术在音频文件的版权保护中具有重要的应用潜力。

2. 数字水印技术的原理与特点2.1 原理数字水印技术是一种将特定信息嵌入到音频文件中的技术手段。

这种信息在人耳无法察觉的情况下，通过特定算法嵌入到音频信号中，从而在版权保护方面起到重要的作用。

2.2 特点（1）隐蔽性：数字水印技术能够将特定信息以不易被察觉的方式嵌入到音频文件中，不影响原始音频的质量和听感。

（2）不可删除性：数字水印一旦嵌入到音频文件中，就无法被删除或修改。

即使进行了压缩或转码等操作，水印信息依然存在。

（3）鲁棒性：数字水印技术对于一定程度的信号处理操作，如压缩、滤波、等化等，能够保持一定的鲁棒性，从而保证水印信息的准确提取。

（4）可追溯性：数字水印技术通过提取嵌入的水印信息，可以对音频文件的来源和权益进行溯源，从而有效打击盗版和侵权行为。

3. 数字水印技术在音频文件版权保护中的应用3.1 版权认证与管理数字水印技术可以为音频文件提供版权认证和管理能力。

通过嵌入唯一的数字水印，音频文件的所有者可以在需要时随时验证其权益，并对版权进行精确管理和控制。

3.2 盗版追溯与应对当音频文件被非法传播和盗版时，数字水印技术可以通过溯源和追踪相关的水印信息，帮助版权所有者确定盗版行为的来源，并采取相应的应对措施，维护自身的权益。

摘要随着计算机通信技术的迅速发展，传播数字多媒体信息也越来越方便快捷，迅速兴起的互联网以电子印刷出版、电子广告、数字仓库和数字图书馆、网络视频和音频、电子商务等新的服务和运作方式为商业、科研、娱乐等带来了许多机会。

然而,随之而来的盗版和侵权行为也越来越猖獗,对数字产品的保护和信息安全的迫切需求使得数字水印技术成为多媒体信息安全研究领域的一个热点问题.数字水印可以标识作者、所有者、发行者、使用者等并携带有版权保护信息和认证信息，保护数字产品的合法拷贝和传播.数字水印技术近年来得到了较大的发展，基于变换域的水印技术是目前研究的热点。

数字水印是利用数字作品中普遍存在的冗余数据和随机性，把标识版权的水印信息嵌入到数字作品中,从而可以起到保护数字作品的版权或其完整性的一种技术.本文首先介绍了数字水印的背景、意义以及目前国内外的研究现状等基本问题，接着介绍了数字水印的基本特征、原理，随后介绍了数字水印的基本框架和数字水印的分类，为数字水印算法的提出、实现及测试提供了理论依据。

介绍了一种基于DCT的数字水印嵌入算法以及一种基于小波变换的数字水印嵌入算法，使用MATLAB设计了实验方案。

关键字：数字水印Matlab DCT 小波变换AbstractWith the rapid development of computer communication technology, the spreadof digital multimedia information more and more convenient, rapid rise of Internet publishing electronic printing，electronic advertising, digital storage and digital libraries, online video and audio, e-commerce and other new servicesmany opportunities for commercial，research，entertainment，and mode of operation。

基于深度学习的数字图像水印技术研究一、引言数字图像水印技术是一种在数字图像中嵌入特定信息的方法，旨在保护图像的版权和完整性。

传统的数字水印技术存在容易被攻击的问题，而基于深度学习的数字图像水印技术则通过利用深度神经网络的强大表征能力来提高水印的安全性和鲁棒性。

本文将探讨基于深度学习的数字图像水印技术的研究进展。

二、深度学习概述深度学习是一种机器学习的分支，通过构建多层神经网络模型来建模和学习数据的复杂特征。

它的优势在于可以自动学习特征表示，并在大规模数据集上进行训练，具有较高的准确性和鲁棒性。

三、基于深度学习的数字图像水印技术基于深度学习的数字图像水印技术可以分为两个主要方向：水印嵌入和水印检测。

1. 水印嵌入水印嵌入是将水印信息嵌入到原始图像中的过程。

传统的方法通常是将水印信息转换为频域或空域，然后使用离散傅里叶变换或小波变换等技术将其嵌入到图像中。

而基于深度学习的方法则通过训练深度神经网络来学习图像的特征表示和水印的嵌入方式。

其中，卷积神经网络（CNN）是最常用的深度学习模型之一，可以提取图像的局部特征，使水印能够更好地嵌入到图像中。

2. 水印检测水印检测是从带水印的图像中提取出水印信息的过程。

传统的方法通常通过对嵌入水印的图像进行解水印操作，并通过相关的算法进行检测。

而基于深度学习的方法则通过训练深度神经网络来从复杂的图像中提取和识别水印信息。

深度学习模型能够学习到更丰富的图像特征表示，提高了水印的识别准确性和鲁棒性。

四、基于深度学习的数字图像水印技术的挑战和解决方案基于深度学习的数字图像水印技术在应用中面临一些挑战，例如水印容易被攻击、水印抵抗图像处理操作能力差等。

针对这些挑战，研究者提出了一些解决方案。

1. 对抗攻击对抗攻击是指攻击者通过对带水印的图像进行修改或篡改，以模糊或完全去除水印信息。

为了提高水印的鲁棒性，研究者提出了基于生成对抗网络（GAN）的方法。

GAN模型能够学习生成逼真的对抗样本，从而使水印更难以被攻击者检测和破坏。

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。

数字媒体数字水印技术研究发展现状与展望随着数字化时代的到来，数字媒体的应用范围越来越广泛。

然而，数字媒体在传输或使用过程中容易遭到盗用、篡改、侵权等风险，因此保护数字媒体安全成为一个迫切的问题。

数字水印技术应运而生，成为保护数字媒体安全的一个有效手段。

本文将对数字水印技术的研究发展现状与未来发展进行探讨。

一、数字水印技术概述数字水印技术是将一些数字信息嵌入到数字媒体中，不改变原始媒体的内容和质量，以实现版权保护、隐私保护、数字证据认证等目的的一种技术。

数字水印通常被嵌入到音频、图像、视频等媒体中，可以耐受一定程度的噪声或攻击而不失效，同时具有不可观测性和鲁棒性等特点。

数字水印技术具有广泛应用前景。

在数字版权保护方面，数字水印可以用于图书、音乐、视频等数字媒体的版权保护，起到追踪盗用者、提高版权利用率的作用；在隐私保护方面，数字水印可以用于医疗记录、个人档案等隐私信息的保护；在数字证据认证方面，数字水印可以用于多媒体证据的认定，如对视频中某个场景的时间、地点、人员等信息进行标记，以保证证据的真实性与完整性。

目前，数字水印技术已经得到广泛应用。

例如，在数字版权保护方面，中国政府已经出台了《网络安全法》等一系列法律法规，对数字版权进行保护，并且在音乐、视频等数字媒体中广泛采用数字水印技术。

但是，当前数字水印技术还存在一些不足，例如鲁棒性不够、嵌入效率低等问题。

二、数字水印技术发展现状1. 基于传统数学模型的数字水印技术传统数字水印技术主要基于一些数学模型进行研究和设计，如小波变换、离散余弦变换等。

这种数字水印技术具有比较好的鲁棒性和安全性，但是在嵌入率、可靠性等方面还有待提高。

2. 基于深度学习的数字水印技术近年来，随着深度学习技术的发展，越来越多的研究者开始借鉴深度学习模型进行数字水印的设计与嵌入。

深度学习模型具有较高的自适应性和鲁棒性，可以应对更多的攻击方式。

同时，深度学习模型还可以实现智能化的水印嵌入和识别，提高了数字水印的效率和准确性。

基于神经网络的数字水印技术的研究随着数字媒体的广泛使用，保护数字内容的知识产权变得尤为重要。

数字水印技术作为一种有效的保护手段，引起了广泛关注。

近年来，基于神经网络的数字水印技术因其高效、鲁棒性强等特点，成为研究的热点。

神经网络是一种模拟人类神经系统结构和功能的计算模型。

通过在神经网络中学习和训练，可以实现对数字水印的嵌入和提取。

首先，需要选择合适的神经网络结构，如卷积神经网络、循环神经网络等。

然后，通过训练神经网络，使其具备对数字水印进行嵌入和提取的能力。

在数字水印的嵌入过程中，首先将原始数字内容与水印信息进行编码，然后通过神经网络将编码后的水印嵌入到原始内容中。

嵌入过程需要考虑到水印的鲁棒性和隐藏性。

鲁棒性是指水印在经过各种攻击下依然能够被提取出来。

隐藏性是指水印在嵌入后对原始内容的影响尽可能小。

在数字水印的提取过程中，通过神经网络的反向传播算法，可以从包含水印的数字内容中提取出水印信息。

提取过程需要考虑到提取的准确性和鲁棒性。

准确性是指提取出的水印信息与原始水印信息的一致程度。

鲁棒性是指在经过各种攻击下仍能够准确提取出水印信息。

基于神经网络的数字水印技术具有许多优势。

首先，神经网络可以通过学习和训练自动提取和嵌入水印，减少了人工干预的需求。

其次，神经网络可以通过自适应学习提高水印的鲁棒性，使其在各种攻击下仍能够有效提取。

此外，神经网络可以处理大规模的数据，适用于各种不同类型的数字内容。

尽管基于神经网络的数字水印技术在保护数字内容的知识产权方面具有很大潜力，但仍面临一些挑战。

例如，如何设计合适的神经网络结构，以实现更高的嵌入容量和更好的鲁棒性。

此外，如何进一步提高水印的隐藏性，以减少对原始内容的影响。

综上所述，基于神经网络的数字水印技术在数字内容的知识产权保护方面具有广阔的应用前景。

通过进一步的研究和改进，相信这项技术将能够为数字内容的安全提供更加有效的保障。

数字图像处理论文郑婷婷姓名：专业：电子通信工程2011 年 6 月12 日数字水印技术：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，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密级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、数字时代的密写术—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。

嵌入数字作品中的信息必须具有以下基本特性才能称为数字水印：1、隐蔽性：在数字作品中嵌入数字水印不会引起明显的降质，并且不易被察觉。

2、隐藏位臵的安全性：水印信息隐藏于数据而非文件头中，文件格式的变换不应导致水印数据的丢失。

3、鲁棒性：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。

数字水印技术的基本思想源于古代的密写术。

人类早期使用的保密通信手段大多数属于密写而不是密码。

然而，与密码技术相比，密写术始终没有发展成为一门独立的学科，究其原因，主要是因为密写术缺乏必要的理论基础。

如今，数字化技术的发展为古老的密写术注入了新的活力，也带来了新的机会。

尤其是近年来信息隐藏技术理论框架研究的兴起，更给密写术成为一门严谨的科学带来了希望。

毫无疑问，密写技术将在数字时代得以复兴。

数字水印技术的研究及其应用数字水印技术是一种以数字信号为载体，在图像、音频、视频等数字媒体中嵌入特定的信息，从而实现版权保护、数据完整性验证、信息标识等多种应用的信号处理技术。

随着数字媒体的广泛应用和数字盗版的盛行，数字水印技术在知识产权保护、信息安全等领域具有广泛的应用前景。

一、数字水印技术的基本原理数字水印技术是一种信息隐藏技术，它是通过在数字信号中嵌入额外信息，来实现双重保护的一种技术。

数字水印的嵌入过程涉及信源编码、数据压缩、嵌入位置选择、水印强度等多个方面。

数值水印一般包括二级操作，即嵌入和提取。

其中嵌入可以是在时间域中嵌入、在频域中嵌入或在空间域中嵌入，而提取则是通过一些算法来把嵌入进去的水印提取出来。

二、数字水印技术的应用领域数字水印技术的应用领域十分广泛。

它可以应用于音频、视频、图像等不同的数据类型。

它的主要应用领域包括：1.版权保护随着数字媒体的广泛应用和流通，版权保护问题日趋突出，数字水印技术可以有效地解决这个问题。

2. 信息认证由于互联网上信息量大且难以辨别其真假，所以在网络安全领域，数字水印技术更多地被用于信息认证。

3. 隐私保护在互联网时代，隐私保护问题日益严重，而数字水印技术可用于在数字媒体中嵌入个人隐私信息，实现信息保护。

4. 医疗保健为防止患者信息被泄露，将病人信息用数字水印技术嵌入患者数据中，进行数据治理，是医疗保健领域内数字水印技术的典型应用。

5. 商业数据保护在商业活动中，数字水印技术还可以发挥重要的作用。

数字商务的发展，某些商业数据的共享也需要数字水印技术的支持。

三、数字水印技术的应用案例分析1. 数字水印在版权保护中的应用在音频和视频产业中，版权保护成为了一大难题。

随着数字水印技术的应用，版权保护工作变得更加容易。

数字水印技术可以将一些特定的信息嵌入到音频或视频中，如专辑ID、作者名、制作公司、版权有效期等，便于版权人员进行更精确的管理。

2. 数字水印在医疗保健领域的应用由于医疗数据的特殊性，传统的数据加密技术容易被破解，而数字水印技术可以将医疗数据中的相关信息进行隐藏和加密。

数字图像水印技术研究及应用分析数字图像水印技术是一种将信息嵌入到数字图像中的技术，以保证信息的安全性和可追溯性。

这种技术已经广泛应用于安全印刷、电子版权保护、图像鉴别等领域。

本文将对数字图像水印技术的应用进行分析，并探讨其未来发展趋势。

数字图像水印技术的原理数字图像水印技术本质上是一种信息隐藏技术，其原理是将信息嵌入到连续信号中，使得原始图像的外观没有变化，但是可以通过解码技术提取出嵌入的信息。

数字图像水印技术可以分为频域和空域两种。

频域数字水印技术是基于图像变换的，主要是通过变换方法把数字水印嵌入到图像频域的某些系数中，具有鲁棒性和不可见性。

空域数字水印技术是基于图像原始像素的，主要是通过调整图像像素的灰度值来嵌入数字水印，具有简单易实现、不需要图像变换等特点。

数字图像水印技术的应用数字图像水印技术的应用主要包括信息安全、版权保护和鉴别。

在信息安全领域，数字图像水印技术可以用于防止信息泄漏和篡改，比如将重要的财务报表、商业机密等信息加密嵌入到数字图像中，保证信息被泄密或者篡改后还能被追踪和确定主体责任。

在版权保护方面，数字图像水印技术可以帮助版权人对自己的作品进行有效的防抄袭和监控。

同时，可以通过数字水印的加密技术，对作品实现有效管理和检索。

在鉴别方面，数字图像水印技术可以用于防伪溯源和图像识别，比如防伪标签、二维码、身份证等。

数字图像水印技术未来发展趋势随着移动支付、智能设备的普及和网络安全技术的不断提高，数字图像水印技术的未来发展具有广阔的前景。

未来数字图像水印技术的应用将会更加广泛和丰富。

比如，在智能化商业领域，数字图像水印技术可以实现无人便利店的识别与支付；在智能文创领域，数字图像水印技术可以嵌入智能互动信息，实现文创产品的智能互动展示和销售。

未来数字图像水印技术的研究应该更注重技术的可解释性和智能化发展，实现数字鉴别的自主性和可扩展性。

同时，应该也重视数字水印的技术标准和规范的建立，引导数字水印技术的良性发展。

1. 数字水印背景二十一世纪是数字时代，通信技术的迅速发展和计算机网络的普遍运用，使人们可以通过互联网收发信息，可以随时上传自己创作的数字图象、音乐、视频等作品，可以进行学术交流。

然而，也正是由于网络的这种便捷性、传播迅速的优点使其很容易被非法拷贝，导致数字产品的版权、完整性、有效性得不到保证，严重损害了创作者的利益。

而一些具有特殊意义的数字信息，如涉及司法诉讼、政府机要等信息，更是遭到了不法分子地恶意攻击和随意篡改等，这一系列问题给当今科学家带来了巨大挑战。

基于以上类似问题，数字水印技术可以说是信息时代的特有产物，是一种可以在开放网络环境下保护版权和认证来源及保障信息完整性的新型技术，在音频、图像、视频制品中迅速得到广泛的研究和发展。

基本特点数字水印是加在数字图象、音频或视频中的微弱信号，这个信号是人们能够建立产品所有权、辨认购买者或提供数字产品的一些额外信息。

具体说来，它们都具有以下共同的特征：1. 不可感知性对于数字水印的嵌入，应该对观察者没有视觉障碍，理想情况应该是水印图像与原始图像没有丝毫差别。

2. 鲁棒性鲁棒性是指一个数字水印能够承受攻击的能力，一般来说数字水印方法是针对特定的攻击进行设计。

3. 安全性水印技术的安全性是其最重要的特性，由于它的商业性，其算法必须公开，算法的安全性完全取决于密钥，而不对算法进行保密。

4. 计算复杂度不同应用中，对于水印的嵌入算法和提取算法的计算复杂度要求是不同的，复杂度直接与水印系统的实时性相关。

5. 水印容量水印容量是指载体数据字中可嵌入水印信息位的多少，可以从几兆到几个比特不等。

数字水印的应用]1[数字水印是以不可感知的方式嵌入到数字信息中的，总体来说它有以下应用：数字产品产权保护这是数字水印最广泛的应用，将秘密的数字信号嵌入到有价值的数字文件中，这些数字信号是产权的标识，在不破坏数字文件的情况下不能被盗版者出去，起到了保护产权的作用。

1. 数据库标识有时一些文件中提示数据的标识信息往往比文件本身更重要或者一些音像文件需要将说明注释（如字幕等）与音像本身结合起来，这就可以通过数字水印技术加以解决。

数字图像水印算法和研究数字图像水印算法和研究摘要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。

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。

数字水印技术属于信息安全的范畴，是信息隐藏的一个分支。

数字图像水印算法是数字水印技术研究的一个方面，具有极大的理论研究价值和应用前景，是目前学术研究的一个热点。

该文论述了数字水印的提出及研究现状；水印的基本原理和算法;最后给分析了展望关键词数字水印算法Digital Image Watermarking Algorithm and researchAbstractWith the rapid development of communication technology, multimedia storage and transmission technology to enable storage and transmission of digital information possible, however, that the pirates can make low cost of unauthorized copying and dissemination of the contents of digital products. Cryptography is the encryption and decryption technology to protect digital products in a way that it can protect the secure transmission of digital products, and Access control and as a means of charging, but it can not guarantee that the post-decryption digital piracy problem, therefore, 1995 years, the information raised camouflage technology, includingdigital watermarking is relatively popular in recent years the numberof property rights protection.Digital watermarking technology is the scope of information security is a branch of information hiding. Digital image watermarking algorithm is a study of digital watermarking technology, one Aspect of the theory of great research value and application prospect, is a hot academic research. The article discusses the proposed digital watermarking and examine the status quo; the basic principle of watermarking and algorithm; the final analysis of the outlook..Keywords Digital WatermarkingAlgorithm目录摘要 IAbstract II第1章绪论 11.1 背景 11.2 研究现状 1第2章基本原理和算法 32.1 水印技术 32.2 水印算法分类 42.2.1 空间域水印 42.2.2 变换域算法 42.2.3 压缩域算法 52.2.4 NEC算法 62.2.5 生理模型算法 6第3章水印的分类和攻击 73.1 水印的分类 73.2 水印的攻击 8第4章小波变换的灰度水印嵌入算法 104.1 水印的嵌入算法 104.2 对灰度水印图像进行二值序列化 104.3 水印嵌入的步骤 114.3.1 水印嵌入系数的产生 114.3.2 邻域平均值的获得方法 114.3.3 水印嵌入的具体步骤 114.4 水印的提取及分析 124.4.1 水印数据的提取 124.4.2 嵌入水印后图像与原图像的灰度值对比 13 4.5 抗攻击性的测试 134.5.1 剪切攻击 134.5.2 图像灰度值调整攻击 144.5.3 JEPG压缩攻击 14第5章水印的主要应用领域 15第6章结论 16致谢 17参考文献 18第1章绪论1.1 背景近年来，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。

目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 国内外研究现状 (1)1.3 数字水印的应用 (2)1.4 本文研究的主要内容 (3)第2章数字水印技术的原理 (4)2.1 数字水印的分类 (4)2.2 数字水印的主要的特性 (4)2.3 数字水印的基本原理 (6)2.3.1 水印的生成 (6)2.3.2 水印的嵌入 (6)2.3.3 水印的提取和检测 (6)2.4 数字水印的定义 (7)2.5 水印处理的基本条件 (8)2.6 本章小结 (9)第3章图像水印的预处理 (10)3.1 图像水印的加密处理 (10)3.2 图像水印的置乱处理 (12)3.3 图像水印的差错控制编码 (14)3.4 本章小结 (16)第4章小波变换的原理 (17)4.1小波变换的理论基础 (17)4.2小波变换在图像水印中的应用基础 (18)4.2 离散小波变换的Mallat算法 (19)4.3 离散小波变换算法的实现 (21)4.3.1 正向小波的变换 (21)4.3.2 离散小波逆变换（IDWT） (24)4.4 本章小结 (26)第5章小波域的图像水印 (27)5.1 小波域图像水印技术 (27)5.2 小波水印基本原理 (27)5.3 自适应水印算法 (29)5.3.1 水印图像进行预处理 (29)5.3.2. 自适应水印嵌入和提取 (29)5.4 自适应水印算法实现 (29)5.4.1 自适应图像水印的嵌入算法实现 (29)5.4.2 自适应水印提取算法实现 (31)5.5 自适应水印实验结果 (32)5.6 攻击检测 (32)5.7 本章小结 (33)结论 (35)参考文献 (36)致谢 (37)摘要随着多媒体和Internet的迅速发展，对数字产品的保护和信息安全的迫切需求使得数字水印技术成为多媒体信息安全研究领域的一个热点问题。

基于小波变换图像水印技术近年来受到人们高度重视，特别是，随着JPEG2000将小波变换纳入其中，该领域的研究更加具有实际意义。

数字水印技术与研究现状1 引言当前的信息安全技术大多是以密码学（Cryptography）理论为基础，无论是传统的密钥系统还是公钥系统，其保护方式都是通过控制文件的读取来实现，即对机密信息（明文）进行特殊的编码，形成不可识别的密码形式（密文），使非法用户不能解读。

加密的根本目的是要保护信息内容的安全，防止非法访问敏感信息，但这种方法具有一定的局限性，因为仅靠密码技术完成多媒体数据的加密、认证和保护是远远不够的。

随着计算机处理能力的快速提高，通过不断增加密钥长度来提高系统密级的方法变得越来越不可靠。

加密只能保证数据在加密状态下是安全的，数据一旦解密，就完全失去了保护。

加密一方面妨碍了多媒体信息的传播，另一方面加密后的信息容易引起攻击者的好奇和注意，并且有被破解的可能。

因此，要保护和控制网络上信息的安全，不能单纯依赖于密码的安全机制，而是需要研究新的方法来克服密码技术的不足，即加密内容被解密后无法控制的问题。

2 信息隐藏和数字水印2.1 信息隐藏信息隐藏（Information Hiding）的基本思想源于古希腊的蜡版藏书，从中国古代的藏头诗、中世纪欧洲的栅格系统，到德国间谍的密写术等，其应用层出不穷。

现在数字化技术的发展为古老的信息隐藏注入了新的活力，提供了更加广阔的发展领域，也带来了新的机会。

与密码技术不同的是，信息隐藏从信息安全的角度出发，将重要的信息隐藏于其他信息中以掩饰其存在。

通过公开信息的传输来递送机密信息，目的是使隐藏的信息不泄露，也就是将信息由加密时的“不可读”变为“不可见”。

对加密通信而言，可能的监测者或非法拦截者可以截取密文并进行破译，或将密文破坏后再发送，从而影响机密信息的安全。

但对信息隐藏而言，可能的攻击者很难从公开信息中判断是否存在机密信息，更难截获机密信息，从而能保证秘密信息的安全。

2.2 数字水印最早出现的水印大约是1282年意大利的纸水印，在造纸时使用加细线的模板，使得制造出来的纸张在细线处稍薄一些，通过透光能力的差异就可以显示水印图像。

基于网络安全的数字水印技术研究随着数字化时代的到来，基于网络安全的数字水印技术逐渐成为保护数字信息的重要手段。

数字水印技术不仅可以保护知识产权，还可以用于数字内容的身份认证、文件防伪、数据追踪等领域。

本文将对数字水印技术进行一定深度的探讨和研究。

一、数字水印技术概述数字水印技术是一种将数据隐蔽地嵌入到其他数据中的技术，它可以用来标识该数据的来源、所有权以及传递路径等信息。

数字水印可以嵌入到各种数据格式中，包括图像、音频、视频、文本等。

数字水印技术分为可见水印和隐式水印两种类型，其中可见水印是指直观可见的水印，而隐式数字水印则是无法被显露的。

二、数字水印技术的安全性分析数字水印技术的安全性是评价其应用价值的重要指标。

数字水印技术具有高度的隐私性和安全性，主要表现在以下几个方面：1. 数字水印嵌入的过程完全是在计算机中进行，不会对原始数据造成任何损害；2. 数字水印可以嵌入到各种数据格式中，即使被篡改也不容易被发现；3. 数字水印的嵌入是随机的，只有具备密钥的人才能够读取或者删除水印；4. 数字水印技术的应用范围广泛，可以应用于各个领域。

三、数字水印技术在知识产权保护中的应用数字水印技术可以有效地保护知识产权，并防止他人对原创作品的篡改、剽窃等行为。

数字水印技术可以嵌入到艺术品、电影、音乐、文献、商标等原创作品中，为其加上"出品方"、"版权方"、"制作方"等信息，确保原创作品的知识产权得到保护。

四、数字水印技术在商业领域中的应用数字水印技术在商业领域中也有广泛应用。

首先，数字水印技术可以用于防伪。

数字水印可以嵌入到商品标签、包装等地方，确保商品的真实性。

其次，数字水印可以用于代理商的身份认证。

代理商将数字水印设定在其经销的产品中，这样如果有恶意企业想要仿冒代理商的产品，消费者可以通过扫描数字水印来确认产品的真实性。

此外，数字水印还可以在电子商务平台中使用，确保产品的真实信息和销售者的信用度。

数字水印的历史及国内外发展现状一般认为，数字水印起源于古老的水印技术。

这里提到的“水印”技术是指传统水印，即印在传统载体上的水印，如纸币上的水印、邮票股票上的水印等，将它们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。

大约700年前，纸水印便在意大利的Fabriano镇出现[1]，这些纸水印是通过在纸模中加细线模板制造出来的。

纸在存在细线的区域会略微薄一些，这样也会更透明一些。

到了18世纪，在欧洲和美国制造的产品中，纸水印已经变得相当的实用了。

水印被用作商标，记录纸张的生产日期，显示原始纸片的尺寸。

大约也是这个时期，水印开始用于钱和其它文件的防伪措施。

纸水印的存在既不影响美感，也不影响纸张的使用。

中国是世界上最早发明造纸术的国家，也是最早使用纸币的国家。

宋真宗在位时（公元998－1021年），四川民间发明了“交子”[2]。

交子正面都有票人的印记，有密码画押，票面金额在使用时填写，可以兑换，也可以流通。

可以说交子上的印文既包含水印技术也包含消隐技术。

事实上，正是由于纸张水印和消隐技术的特性才真正地启发了在数字环境下水印的首次使用。

数字水印的产生最早可追溯到1954年，它的产生源于对数字产品的保护。

在1954年，Muzak公司的埃米利.希姆布鲁克(Emil Hembrooke)为带有水印的音乐作品申请了一项专利。

在这项专利中，通过间歇性地应用中心频率为1kHz的窄带陷波器，认证码就被插入到音乐中。

该频率上能量的缺失表征使用了陷波滤波器，而缺失的持续时间通常被编码为点或长划，此认证码使用了莫尔斯电码。

此系统被Muzak公司用到了1984年前后[3]。

1961年美国专利局这样描述了该项发明：此发明使对音乐作品进行确证成为可能，从而制定出了一个防止盗版的有效途径，这也可以比作纸币中的水印。

从那时起，人们开始发展大量的水印技术并由此展开了各种各样的应用，人们对于嵌入信号的兴趣就这样持续了35年，此期间水印被应用于广告认证和设备控制上。