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数字视频水印技术浅析

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科技论坛2018.09数字视频水印技术浅析甘蓉(陕西工业职业技术学院，陕西咸阳，712000 )摘要：数字视频水印技术是种有效的版权保护手段，通过相关技术的运用在图像、视频以及动画中嵌入能表明身份的版权信 息，这就能够对版权进行界定，明确版权归属问题。本文主要就数字视频水印技术相关方面的内容进行分析和探究，并介绍了 其特点主要应用范围。关键词：数字视频水印；版权保护；版权信息Analysis of digital video watermarking technologyGan Rong(Shaanxi Industrial Vocational College, Xianyang Shaanxi, 712000)Abstractsigita1 video watermarking technology is an effective means of copyright protection. Through the application of relevant technology, the copyright information can be embedded in the image, video and animation, which can define the copyright and clear the issue of copyright ownership. This paper mainly analyzes and explores the related aspects of digital video watermarking technology, and introduces its characteristics and main applications.Key words:digital video watermarking;copyright protection;copyright information.1数字麵水印的特点与分类数字视频水印就是将视频作为载体添加数字水印。具体来 说，数字水印技术是一种信息隐藏技术，通过该技术的运用能够 有效将版权信息嵌入到多媒体的文档、视频、图像中，从而实现这 些内容的有效保护，明确版权归属问题。1.1数字水印的特点第一，鲁棒性。数字水印应该能够抵挡来自各个方面的有意 或者无意的修改与攻击，这样就能够使得数字媒体具有一定的 抗风险能力，从而能够实现高品质播放，保障相关人员的利益。第 二，不可见性。数字水印一般是嵌入到相关的图像中的，在观看这 些图像时候是看不见的，不会影响媒体的正常播放和观看，但是 却是实实在在存在的，能够对图像的归属问题进行界定，确保数 字媒体的商业价值。第三，安全性。所嵌入到多媒体中的水印具有 一定的可靠性，不能轻易被更改或者盗取，没有经过相关人员的 允许，无法进行水印的清除或者提取。1.2孤频水印的特点视频水印与数字水印不同，因为视频是处于不断播放和变 化中的，其水印嵌入具有一定的难度，其技术也具有一定的挑战 性，因此，视频水印除了具有上述数字水印所具有的特点以外，还 有下面几个特点：第一，实时盲检测性。由于视频是处于不断变 动中的画面，因此水印的嵌入要在短时间内完成，这样才能保证 视频的实时编解码。并且由于一般获得原始视频是比较困难的， 那么水印应当满足盲检测的条件。第二，有效与视频的编码标准 结合起来。视频与图像不同，其数据量一般比较大，在传输的过程 中往往会先压缩编码，这就要求水印技术应当满足压缩编码的要 求，与视频的编码标准结合起来，这样才能保证在视频压缩编码1124的过程中其中的水印不会丢失。第三，随机检测性。水印应当能够 在视频中随机出现，而不是跟随视频播放的顺序进行一步一步的 检测,因此这就要求视频水印技术应当满足随机检测的要求。1.3数集频水印的分类数字视频水平的分类比较多，并且分类的标准不统一，具体 的分类如下所示。载体类型数字视频水印嵌入域 密匙 稳健性原始信号可逆性原始域水印 压缩域水印 编码域水印空间域 对称水印 鲁棒水印 水印 非对称 脆弱水印盲检水印非盲检水印可逆水印不可逆水印图1数字视频水印分类2数字视频水印技术的主要应用范围当前，我国数字视频水印的主要应用范围可以总结为三个方 面，即版权保护方面、内容鉴定方面、拷贝控制方面。2.1版权保护该类情况下，主要是提髙水印的鲁棒性，在经历过相关的操 作或者信号处理之后，水印信息不会被破坏掉或者不会被移除。 要加强水印的不可见性，使得相关的恶意攻击人员无法找到水印 的准确位置，从而使得水印破坏的力度和风险被降低。一般是将 载有创建者标识的信息，或者能够表明创建者信息的序列号等作 为水印的信息，以此来达到版权保护的目的。一旦相关的视频媒(下转第126页）田 gJU

ffl科技论坛2018.09数字仪表以及现场总线的应用。数字仪表技术以及现场总线 技术在水处理工程上的应用有着非常明显的优点。可交互性强， 能够实现设备之间的信息沟通和传递,提高设备的使用效率。互 用性好，能实现多种设备尤其是数字仪表类设备间的互换使用。 数字仪表除了实现用数字显示仪器中的采集数据之外，还能够把 数据进行总结整理对趋势进行归纳总结。工业以太网的应用。在水处理工业以太网应用方面是和商用 以太网一样具有前景的。但从使用的效果上来看，却存在很大的 不同点。在进行水处理工程时，也可以应用以太网来进行信息的 传输。在应用以太网的过程中，通信效率在某些条件下比现场总 线更快，而且同时实现了将工控网和网络信息的连接，有利于在 水处理生产环节的实现一体化的控制。而且以太网的应用和开发 也在不断的更新迭代。所以,在水厂的自动化控制中以太网应用 会愈加广泛。3 7X厂自动化酿的难点(1) 设备的质量问题。水厂中自动化控制系统中有些容易出 现质量问题的设备，比如各种探测器、各种传输线路和仪表等一 旦因为质量出现问题就会影响整个自动化的运行甚至是对系统 造成破坏。(2) 关键设备和配件问题。在水厂自动化系统中，某些精度要 求特别高的外围设备或者关键进口设备等，因为价格高昂，采购 困难,备件无法采购等原因，一旦出现问题,短时间甚至长时间都 无法修复，这也是制约水厂自动化系统不断升级的原因之一。(3) 附属工程的问题。如果自动控制系统在设计、安装、调试之初没有全面考虑，忽略掉了网络通讯线的干扰和防雷接地等附 属工程的重要性问题。同样会影像系统的运行效果和使用寿命。(4)检修和改造问题。某些特殊的网络通信设备，厂商对通信 协议和通信软件不进行公开，开发时的技术标准也相当高。这样 就不但增加了设备的维护检修的难度，也限制了自动控制系统上 的改造升级空间。4结束语虽然现代水厂的自动化控制系统己经取得了很大的成效，一 些个别先进的水厂已经实现了部分的工厂无人值。但是也仅限于 个别的先进水厂，个别车间。整个水处理行业的自动化水平还相对 较低，所以需要我们自动化专业和水处理专业以及设备厂商各方 共同努力，提高国内水厂整体的自动化水平，造福人民，服务社会。参考文献[1] 屠复举.自动化系统在水厂中的作用分析[J].建筑工程技术与设计,2016(32).[2] 何继洪.电气自动化在水厂中的应用及维护[J].科技信息,2017 (6).[3] 甘文兵.浅谈自来水厂PLC控制系统的设计[J].科技风，2015(13):149-149.[4] 段二军.自动化控制系统在水厂中的应用[J].建筑工程技术与设计,2015(15).[5] 孙楠.浅析水厂电气自动化的应用和现状[J].大科技,2017(10).(上接第124页）体发生版权纠纷，那么能够从中提取相关的水印，以印证作品的 版权归属问题。具体来说，数字视频水印技术在多媒体信息中运 用，能够有效对其版权问题进行界定，通过不可见的信息进行视 频的归属认知，能够有效避免侵权问题。2.2内容鉴定很多时候通过数字视频水印能够对所要检测的数字内容进 行合理的检测，以明确相关内容是否遭到破坏，是否被伪造，确 保视频内容的合法性与安全性。对于认证技术方面应用的脆弱水 印，即便是非常小的修改或者破坏都会对视频水印造成较大的影 响，并且无法提取水印，如果嵌入该类型的水印，那么就能够有效 对视频的内容进行感知,明确其是否遭到破坏，或者了解被破坏 的因素，并对修改或破坏信息进行定位。该类型的水印不仅在视 频图像的认证方面应用的较多，而且在广播监控中也具有较大的 应用空间。2.3拷贝控制。当前，计算机技术不断发展，网络己经逐渐普及，未经授权的 视频非常容易被传播或者拷贝,为了维护自身的利益，所有者能 够在每一个发行的拷贝中嵌入不同的指纹，即指纹水印，由此将 所嵌入过水印的视频发放给用户，一旦发行商发现盗版行为，那么可以通过数字指纹中的跟踪体制和拷贝分发体制进行信息的 跟踪，以便更快速地找到信息盗取或者拷贝者，这就能够很好地 进行责任划分，有效保护版权。3结束语随着多媒体技术的发展,视频压缩技术的逐步完善使得人们 能够有效进行多媒体产品的使用，而通过互联网优势对多媒体视 频信息进行良好的保护已经成为了人们的热点研宄问题，视频数 字水印技术是重要的版权保护技术，在视频信息的盗取、资源的鉴 定方面发挥重要的功能和作用。因此，做好视频数字水印技术的 研宄和应用，提升视频数字水印技术的应用范围显得尤为迫切。参考文献[1] 刘敏.数字视频水印技术综述[J].综迷与评论.2012.07.[2] 袁菲，司占军，顾栩.浅析数字视频水印技术[J].电脑知识与技术.2013.08.[3] 王雪筠.基于BTBC区域和DCT变换的数字视频水印技术[J].电脑知识与技术.2010.06.[4] 秦建军.数字视频水印技术研究[J].湖南师范大学.2010.04.01.mm

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数字水印概况

数字水印概况

数字水印概况

随着因特网的日益普及，多媒体信息的交流和发布形式愈加丰富了。人们可以通过因特网发布自己的作品、重要信息和进行网络贸易等 ，但是随之而出现的问题也十分严重：如作品侵权更加容易，篡改也更加方便。因此如何既充分利用因特网的便利 ，又能有效地保护知识产权，已受到人们的高度重视。这样就诞生了一门新兴的交叉学科--信息隐藏学。

1、信息隐藏

信息隐藏 (Information Hiding)不同于传统的密码学技术。密码技术主要是研究如何将机密信息进行特殊的编码，以形成不可识别的密码形式 (密文 )进行传递；而信息隐藏则主要研究如何将某一机密信息秘密隐藏于另一公开的信息中，然后通过公开信息的传输来传递机密信息。对加密通信而言，可能的监测者或非法拦截者可通过截取密文，并对其进行破译，或将密文进行破坏后再发送，从而影响机密信息的安全；但对信息隐藏而言，可能的监测者或非法拦截者则难以从公开信息中判断机密信息是否存在，难以截获机密信息，从而能保证机密信息的安全。多媒体技术的广泛应用，为信息隐藏技术的发展提供了更加广阔的领域。

待隐藏的信息为秘密信息(secret message)，它可以是版权信息或秘密数据，也可以是一个序列号；而公开信息则称为载体信息(cover message)，如视频、音频片段。这种信息隐藏过程一般由密钥(Key)来控制，即通过嵌入算法(Embedding algorithm)将秘密信息隐藏于公开信息中，而隐蔽载体(隐藏有秘密信息的公开信息)则通过信道(Communication channel)传递，然后检测器(Detector)利用密钥从隐蔽载体中恢复/检测出秘密信息。信息隐藏技术主要由下述两部分组成:

(1)信息嵌入算法，它利用密钥来实现秘密信息的隐藏。

(2)隐蔽信息检测/提取算法(检测器)，它利用密钥从隐蔽载体中检测/恢复出秘密信息。在密钥未知的前提下，第三者很难从隐秘载体中得到或删除，甚至发现秘密信息。

新技术,数字水印技术介绍

新技术,数字水印技术介绍

1 新技术，数字水印技术介绍

数字水印（Digital Watermarking）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。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。数字水印是信息隐藏技术的一个重要研究方向。

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。

数字水印能做什么?

最早提出数字水印的概念与方法是为了进行多媒体数据的版权 2 保护。随着计算机和互联网的发展，越来越多的艺术作品、发明或创意都开始以多媒体数据的形式表达，比如用数码相机摄影，用数字影院看电影，用MP3播放器听音乐，用计算机画画等等。所有活动所涉及的多媒体数据都蕴含了大量价值不菲的信息。与作者创作这些多媒体数据所花费的艰辛相比，篡改、伪造、复制和非法发布原创作品在信息时代变成了一件轻而易举的事情。任何人都可以轻而易举地创建多媒体数据的拷贝，与原始数据比较，复制出的多媒体数据不会有任何质量上的损失，即可以完整地克隆多媒体数据。因此如何保护这些数据上附加的知识产权是一个亟待解决的问题。那么数字水印则正好是解决这类版权问题的有效手段。比如以前的画家用印章或签名标识作品的作者，那么今天他可以通过数字水印将自己的名字添加到作品中来完成著作权的标识。同样，音像公司也可以把公司的名字、标志等信息添加到出版的磁带、CD碟片中。这样通过跟踪多媒体数据中的数字水印信息来保护多媒体数据的版权。

数字水印

数字水印

数字水印

数字水印被视做抵抗多媒体盗版的“最后一道防线”。因此从水印技术自身来说，它具有广泛的应用前景和巨大的经济价值。 󰀀󰀀当今社会的发展已经呈现两个明显的特征：数字化和网络化。数字化指的是信息的存储形式，特点是信息存储量大、便于编辑和复制；网络化指的是信息的传输形式，具有速度快、分布广的优点。过去10年，数字媒体信息的使用和分布呈爆炸性的增长。人们通过互联网可以快捷方便地获得数字信息和在线服务。但同时，盗版也变得更加容易，对数字内容的管理和保护成为业界迫切需要解决的问题。 󰀀󰀀数字信息在本质上有别于模拟信息，传统的保护模拟信息的方案对数字信息已不再奏效。再加上一些具有通用目的的处理器，如PC机，使得那些基于硬件的媒体保护方案很容易被攻破。而通常采用的加密技术事实上只能在信息从发送者到接受者的传输过程中保护媒体的内容。在信息被接收到以后，再利用的过程中所有的数据对使用者都是透明的，不再受到任何保护。在这一形势下，数字水印作为一种潜在的解决方案，得到了众多学者的青睐。 󰀀󰀀数字水印的基本思想是在原始媒体数据中，如音频、视频、图像等，隐藏具有一定意义的附加信息作为标记，这些信息与原始数据紧密结合，并随之一起被传输。在接收端，通过计算机水印信号被提取出来用于各种目的，可能的应用包括数字签名、数字指纹、广播监视、内容认证、拷贝控制和秘密通信等。数字水印被视做抵抗多媒体盗版的“最后一道防线”。因此从水印技术自身来说，它具有广泛的应用前景和巨大的经济价值。 󰀀数字水印的一般框架图 󰀀󰀀󰀀数字水印的基本框架 󰀀󰀀一个典型的水印系统由嵌入器和检测器组成，如图所示。嵌入器（式（1））根据要传送的信息M生成真正的水印信号，并把它隐藏到媒体数据x中，得到含水印的信号y。为了安全起见，水印信号的生成通常依赖于密钥K。 󰀀󰀀y经过传输网络可能会有一定的信息损失，到达检测器端变成y′，这段通道对于嵌入器和检测器来说都是不可控、不可知的，可以称其为攻击通道（attack channel）。检测器负责从y′中提取信息，如式（2）。对于不需要宿主信号的检测，我们称为盲水印（blind watermarking），相反称为非盲水印（non-blind watermarking）。由于应用的需求，盲水印一直是研究的主流。 󰀀󰀀数字水印的特性 󰀀󰀀数字水印的思想虽然简单，但是要达到应用的目的，就必须满足一定的性能指标，其中相对重要的特性包括： 󰀀󰀀● 保真性（fidelity）：又常称为不可见性，指的是水印嵌入导致宿主信号质量变化的程度。鉴于宿主信号多是多媒体数据供人们观赏，水印应具有很高的保真性，同时又增加了水印自身的安全。 󰀀󰀀● 鲁棒性（robustness）：是指水印在媒体数据编辑、处理过程中的生存能力。媒体数据的各种操作会导致宿主信号信息损失，从而破坏水印完整性，像压缩、滤波、加噪、剪切、缩放和旋转等，也包括一些恶意的攻击。

数字水印技术综述

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。