数字水印技术介绍
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数字水印数字水印(Digital Watermark)技术是将与多媒体内容相关或不相关的一些标示信息直接嵌入多媒体内容当中,但不影响原内容的使用价值,并不容易被人的知觉系统觉察或注意到。
通过这些隐藏在多媒体内容中的信息,可以达到确认内容创建者、购买者,或者是否真完整。
数字水印是信息隐藏技术的一个重要研究方向。
数字水印技术基本上具有下面几个方面的特点: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,当原内容发生变化时,数字水印应当发生变化,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有强的抵抗性隐蔽性: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;不会降质;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。
主要用于版权保护的数字水印易损水印(Fragile Watermarking),主要用于完整性保护,这种水印同样是在内容数据中嵌入不可见的信息。
当内容发生改变时,这些水印信息会发生改变。
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。
数字水印应用领域随着数字水印技术的发展,数字水印的应用领域也得到了扩展,数字水印的基本应用领域是版权保护、隐藏标识、认证和安全不可见通信。
当数字水印应用于版权保护时,潜在的应用市场在于电子商务、在线或离线地分发多媒体内容以及大规模的广播服务。
数字水印用于隐藏标识时,可在医学、制图、数字成像、数字图像监控、多媒体索引和基于内容的检索等领域得到应用。
数字水印的认证方面主要ID 卡、信用卡、ATM卡等上面数字水印的安全不可见通信将在国防和情报部门得到广泛的应用。
多媒体技术的飞速发展和Internet的普及带来了一系列政治、经济和文化问题,产生了许多新的研究热点,以下几个引起普遍关注的问题构成了数字水印的研究背景。
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。
数字水印技术介绍日常生活中为了鉴别纸币的真伪,人们通常将纸币对着光源,会发现真的纸币中有清晰的图像信息显示出来,这就是我们熟悉的“水印”。
之所以采用水印技术是因为水印有其独特的性质:第一水印是一种几乎不可见的印记,必须放置于特定环境下才能被看到,不影响物品的使用;第二水印的制作和复制比较复杂,需要特殊的工艺和材料,而且印刷品上的水印很难被去掉。
因此水印常也被应用于诸如支票、证书、护照、发票等重要印刷品中,长期以来判定印刷品真伪的一个重要手段就是检验它是否包含水印。
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(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。
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:a. 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。
b. 隐藏位置的安全性: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。
c. 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。
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。
h数字水印技术是一种信息隐藏技术,它是为适应信息隐藏与跟踪需要而诞生的。
该技术不同于数据加密技术。
数字水印技术是目前信息安全技术领域的一个崭新方向,是一种可在开放的网络环境下实现信息隐藏与跟踪的新型技术。
自1993年以来,国内外开始并尝试一种新的关于信息安全的技术,即将机密资料隐藏到一般的文件中,然后再通过网络来传递。
数字水印技术在图像版权保护中的应用随着数字时代的到来,图像的版权问题愈加突显。
为了解决这个问题,数字水印技术应运而生,成为一种非常有效的图像版权保护手段。
本文将从数字水印技术的基础概念、技术实现、应用场景及其发展前景四个方面,详细阐述数字水印技术在图像版权保护中的应用。
一、数字水印技术的基础概念数字水印(Digital Watermark)是一种不可见的、可嵌入到数字媒体中的信息。
数字水印不影响数字媒体的可视化质量,但可从中提取出被嵌入的信息。
数字水印技术应用广泛,除了在图像版权保护中,它还在音频、视频、文本等领域都有应用。
数字水印技术的基本原理是把需要嵌入的信息采用特定算法转变为一串数字序列,然后将其嵌入到数字媒体中。
数字水印必须满足一定的安全性、鲁棒性、透明性等特征。
其中安全性是保证数字水印信息不被未授权的使用者破解和篡改。
鲁棒性是指数字水印信息在经过常见的攻击(如压缩、剪裁、旋转、增加噪声等)后,仍能被较好地提取出来。
透明性是指数字水印信息不影响原始数字媒体的质量,同时被嵌入到数字媒体中的数字水印信息对人眼来说也是不可见的。
二、数字水印技术的实现方式数字水印技术的实现方式有许多种,其中最常见的是频域和空域水印嵌入技术。
1. 频域数字水印技术频域数字水印技术是将水印嵌入到原始数字图像的频域(如离散余弦变换DCT)中。
通过将水印嵌入到频域中进行嵌入,不仅可以增加数字水印的鲁棒性,还可以避免数字水印对原图像的可视性影响。
2. 空域数字水印技术空域数字水印技术是将水印嵌入到原始数字图像的像素值中。
空域数字水印技术分为直接序列嵌入技术和感知模型嵌入技术。
其中,直接序列嵌入技术是将数字水印按照一定的规则嵌入到原始图像像素中,而感知模型嵌入技术则是通过建立感知模型来嵌入数字水印。
三、数字水印技术的应用场景数字水印技术的应用场景非常广泛,其中最常见的是版权保护。
数字水印技术可以很好地解决图像被盗用和篡改的问题。
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。
一、数字水印技术的概述1.1数字水印的概述伴随着计算机网络的发展,信息媒体的数字化为信息的存取提供了巨大的便利,显著提高了信息表达的效率和准确性。
但是同时也带来了一些负面影响,一些别有企图的个人和团体在没有得到原作者的同意的情况下复制和传播有版权的数据文件或作品。
所以,数字媒体的信息安全、知识产权保护和认证等问题变得日益突出,变成一个急需解决的议题。
密码技术是信息安全技术领域的主要传统技术之一,但是此方法有缺点:一是加密后的文件因不可理解性从而妨碍信息的传播。
二是一旦被解密后,文件就不再受保护。
所以,需要一种代替技术或者是对密码学进行补充的技术,这时,数字水印技术便被提出了。
数字水印技术是一种可以在开放网络环境下保护版权和认证来源及数据完整性的新型技术,原作者的创作信息和个人标志通过数字水印系统以人所不可感知的水印形式嵌入在多媒体中,从而使人们无法从表面上感知水印,只有专用的检测器或软件才可以检测出隐藏的数字水印。
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。
数字水印技术基本特征主要有:鲁棒性、不可见性、不可检测性、自恢复性。
数字水印的主要应用领域有版权保护、盗版跟踪、图像认证、票据防伪、标题与注释、拷贝保护。
数字水印按特性划分分为鲁棒数字水印和脆弱数字水印;按水印所附载的媒体划分分为图像水印、音频水印、视频水印、文本水印以及用于三维网格模型的网格水印等;按检测过程划分分为明文水印和盲水印;按内容划分分为有意义水印和无意义水印;按用途划分分为票据防伪水印、版权保护水印、篡改提示水印和隐蔽标识水印;按水印隐藏的位置划分分为时(空)域数字水印、频域数字水印、时/频域数字水印和时间/尺度域数字水印。
尽管人们都在努力发展和完善数字水印技术,但水印技术仍然没有完全成熟和广为人们理解,而且还有很多问题没有得到解决。
尽管水印技术很难在短期内取得突破,但是,鉴于水印技术的广泛的应用价值,有必要对水印技术作一番深入研究。
数字水印技术及其应用近年来,随着信息化建设的快速发展和数字媒体技术的不断创新,数字水印技术逐渐受到广泛关注。
数字水印技术是在数字媒体中嵌入一些不可见的标记,以保证其版权、身份认证和完整性等方面的安全性。
本文将探讨数字水印技术的原理、种类以及应用等方面的内容。
一、数字水印技术的原理数字水印技术是一种隐藏在数字媒体数据中的信息标记技术,目的是为了在保持原数据所具有的可用性及质量的基础上,加入一些可以用于识别、验证、追踪等目的的附加信息。
数字水印主要分为可见水印和不可见水印两种。
可见水印是在媒体数据中嵌入一些可见的标记,以证明该数据的所有权和版权等信息,相当于电子版权声明。
而不可见水印则是在媒体数据中插入一些不会影响原数据展示质量的噪声,来隐藏一些附加的信息。
通过在数据中嵌入数字水印,可以对音频、视频、图像等数字媒体进行版权保护,身份认证,完整性检验等,从而保护数字内容的安全。
二、数字水印技术的种类数字水印技术广泛应用于各种数字媒体数据中,包括音频、视频、图像等类型。
主要有以下几种类型:1.时间戳水印时间戳数字水印是将时间信息嵌入到数字数据中,以确保数据不被篡改或变形。
该类型的数字水印通常被应用于照片、音频和视频的版权保护,以便于跟踪和维权。
2.频率水印该类型的数字水印是在数字信号的频谱中嵌入一些特殊的序列,来进行版权保护和完整性检查。
该类型的数字水印被广泛应用于音频和视频数据的保护,以便于验证数据的完整性和身份认证。
3.几何水印几何数字水印是通过对数字媒体的几何形状进行修改,来隐藏附加信息的一种数字水印技术。
该技术主要应用于数字媒体上的版权保护和身份认证。
4.嵌入式水印该类型的数字水印是将一些特殊的序列嵌入到数字图像、视频或音频数据中,以进行身份验证和版权保护等方面的目的。
通过嵌入式水印技术,可以保证媒体数据的原始性和完整性,同时能够有效地防止数据的非法复制。
三、数字水印技术的应用数字水印技术已经广泛应用于数字媒体安全方面,其中主要的应用包括:1.版权保护原始作者可以在数字媒体上嵌入数字水印,以标记作品的所有权。