数字水印技术

数字水印技术论文数字水印技术有效维护产权人享有的产品版权利益，杜绝非法盗版问题。

下面是店铺整理的数字水印技术论文，希望你能从中得到感悟!数字水印技术论文篇一数字水印技术概论【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。

收稿日期∶2007206223基金项目∶陕西省自然科学基金(2004F10)和陕西省教育厅专项基金(05J K 260)资助项目.作者简介∶郗艳华(19742),女,陕西蒲城人,硕士研究生,主要从事数字水印研究.文章编号∶100025862(2008)0120081205脆弱性数字文档水印技术郗艳华1,2,　张敏瑞1(1.西安科技大学通信与信息工程学院,陕西西安　710054;2.咸阳师范学院物理系,陕西咸阳　712000)摘要∶网络和信息技术的发展,使得大量的纸质文档可以以数字文档形式进行保存和传输,于是如何保证数字文档的真实性和完整性成为一个急需解决的问题.脆弱性文档水印技术的发展,为解决这一问题提供了重要途径.该文介绍脆弱性数字文档水印的基本概念和研究现状,重点分析脆弱性文档水印各种算法,比较其优缺点;最后指出了脆弱性数字文档水印技术今后的发展方向.关键词∶文档水印;脆弱水印;文档安全中图分类号∶TP 391.41 文献标识码∶A 计算机技术的发展为人们获取信息和进行信息交流带来了极大的方便,但也使恶意的个人或团体在没有得到授权的情况下对网络传输中有版权的数据文件或作品进行拷贝、篡改和传播.因此如何在网络环境中实施有效的版权保护与信息完整性检测已经成为一个迫切需要解决的问题.数字水印技术作为一种保护版权和检测信息完整性的有效方法,已成为信息安全领域的一个研究热点.特别是脆弱性文档水印技术的发展,为数字文档的真实性和完整性保护提供了一条重要的途径.本文首先介绍数字文档水印的基本概念,之后重点介绍和分析脆弱性文档水印技术的研究现状和现有算法的优缺点,最后指出脆弱性数字文档水印技术需要进一步研究的问题.1　数字文档水印的基本概念数字文档水印技术[1]是指在不影响数字文档内容的使用价值和欣赏价值的前提下,利用人体视觉系统的掩蔽特性,将与文档内容相关或不相关的一些标记信息(水印)直接嵌入在文档中.它可以用来证明创作者对其作品的所有权,也可以作为鉴定、起诉非法侵权的证据,同时还可以通过对水印的检测和分析来保证数字文档的完整性和可靠性.按照不同的分类标准,数字文档水印具有以下不同的分类方式:(1)根据实现方法的不同,可分为空间域数字水印和变换域数字水印[2]两大类.前者是在空间域中直接将水印信息嵌入到宿主文档中;后者是将待处理文档当作数字图像,先对该图像进行变换,然后在变换域中嵌入水印信息.(2)按照抗攻击性的不同,可分为鲁棒性水印、半脆弱性水印和脆弱性水印[223].半脆弱性水印适合验证文档内容的真实性,要求对一般性的处理(滤波,有损压缩等)表现出一定的鲁棒性,但对于篡改文档内容等操作具有很强的敏感性,能在一定程度上检验文档的完整性.脆弱性水印主要用于数字文档内容及版权等关键信息的真伪鉴定,防止非法篡改、伪造,保障数据的安全完整性.2　脆弱性文档水印的主要特性和系统框架2.1　脆弱性文档水印的主要特性脆弱性数字文档水印除了具备一般水印的不可见性和安全性[425]外,还应具有对篡改的高敏感性和对篡改检测的可靠性.其主要特性有:不可见性,安全性,脆弱性[4221],篡改检测,盲检测性.第32卷第1期2008年2月　江西师范大学学报(自然科学版)JOURNA L OF J I ANG XI NORM A L UNI VERSITY (NAT URA L SCIE NCE )V ol.32N o.1　Feb.20082.2　脆弱性文档水印的系统框架[4]脆弱性水印的嵌入与一般鲁棒性水印的嵌入原理基本是相同的.水印的嵌入模型如图1,检测模型如图2所示.在水印嵌入时,首先对原始文档进行特征提取,然后将提取出的文档特征(或原始水印)作为实际待嵌入的水印信息通过密钥嵌入原始文档中;在检测时,只需对待检测文档进行特征提取,然后根据相同的密钥,按照嵌入算法的逆方法来提取水印,并对待检测文档进行完整性检测.为了对篡改内容进行较好定位,有时还需要与原始水印进行比较.图1　脆弱性水印的嵌入模型图2　脆弱性水印的检测模型3　现有脆弱性文档水印算法从目前发表的文献来看,脆弱性文档水印几乎都是在空间域利用人眼的视觉特性修改单个像素或一组像素的值来嵌入水印信息的.像素点在修改时主要考虑两个方面的问题:一是如何选择要修改的像素点,尽量使得文档的改动不被觉察;二是如何构造修改像素与嵌入水印信息的关系,使得这种关系有利于盲检,有更好的安全性,更强的脆弱性.3.1　基于文档图像分块的水印算法Min Wu [8]等人于2000年提出根据人眼的视觉特性,通过考察修改某个像素后,它和邻域的8个像素的连通性与平滑性的变化,判断其是否可以修改;然后根据混洗表(排列图像中像素所用的某一规则)对图像进行混洗,将行与行或列与列的顺序完全打乱,并对图像进行分块,利用每块图像中黑色像素总数目的奇偶性来构造水印信息与图像像素之间的关系.该算法是一种非常有效的方法.首先,算法考虑到了人眼的视觉模型,提出了对像素可修改性进行判断的方法.文献[9]也利用此方法计算像素的可非度(是否可以修改),确定可嵌入水印的优先级,当对原始图像进行随机排列和分块后,将相同数量的水印嵌入在每一块中.其优点是能根据随机排列的统计特性自适应地确定可嵌入水印像素的数量.文献[10]提出将数字签名用于文献[8]的算法中,把文档图像内容分为两部分,一部分用来提取签名作为水印信息,另一部分用来嵌入水印信息.由于在算法中用来提取签名和嵌入签名的图像像素点都是随机选取的,所以提高了算法的抗攻击性,这种算法能够探测出很少比特甚至是一个比特像素的修改.文[8210]的算法是基于文档图像的每个块中黑像素数的奇偶特性而进行水印嵌入的,其最大的缺点是攻击者改动块中黑像素数目却不改变其奇偶性而通过检测.文[11]用一个加权矩阵求出该块的特征码,求出每个分块的特征码均值,将特征码均值作为索引建立一个内容签字的查询表,最后将内容签字和可翻动象素进行异或,若它们相互匹配,则不需要翻动象素,否则象素将被翻动.此方法对于检测恶意攻击非常有效.T zeng 等人提出一种算法[12],将要嵌入的随机序列每M 比特分为一组,将每一组嵌入在一个图像块中.嵌入时,首先在该块中随机选择若干个位置,将M 比特的水印信息与各位置处长度为M 的原始文档序列进行匹配运算,从中选择匹配结果最佳的一个序列,将其用水印比特替换.检测时,则根据能否提取出水印信息来判断图像的真伪.该算法中水印的不可见程度通常取决于所选用的块的大小,一般说来,图像块越大,越容易找到较为理想的嵌入位置.Wu 等[14]提出一种用于二值传真图像的数字水印算法,该算法随机选择一个m ×n 大小的二值矩阵作k 为密钥,将原始图像F 分成大小为m ×n 的块,对各块进行操作.设第i 块图像为Fi ,若0<SUM (F i ∧K )<SUM (K )(其中,“∧”为“与”操作符,SUM (K )表示对k 中各元素进行求和),则在该块嵌入一比特信息,否则,该块保持不变.在检测端,设嵌入比特为b ,被测图像块为F ′i ,若0<28江西师范大学学报(自然科学版)2008年SUM (F ′i ∧K )<SUM (K ),则b =SUM (F ′i ∧K )mod 2,由此便可提取出水印信息.这样,最多修改一个比特,该算法便可在的图像块中嵌入一比特信息.为进一步增加水印嵌入量,文献[15]对上述算法进行改进,用异或操作“ ”来取代与操作“∧”,采用加权矩阵w 来提高水印嵌入量,算法在一个m ×n 的图像块中最多修改两个比特,与前述算法相比,水印嵌入量有较大提高.但算法只着重于如何修改较少的比特来使增/减到需要值,并未考虑水印的不可视性.为此文献[16217]在上述算法基础上进行优化.文献[16]引入人眼视觉特性,对可修改的点集添加了视觉约束条件,即只对满足视觉条件的点进行修改.显然,水印的不可感知性虽然增强了,但能够嵌入的信息量却减少了.文献[17]增加了对像素可翻动性的考察,并且经过混洗使块中可翻动像素得到平均,它在保持含水印图像质量的同时保证嵌入的信息量不减少.3.2　基于文档图像中字(或词)分块的水印算法文献[8]的算法使用混洗表对图像进行置乱,这样可以使图像中可修改像素分布更为均匀,从而提高了图像整体嵌入水印的容量,而且可以实现盲检测.但是混洗带来了一些问题:(1)提取水印需要混洗表,传送信息时需要传送这一附加信息,而且要求通信双方将混洗表作为密钥保存,显然不实际;(2)混洗将图像分散置乱的同时也将篡改分散,所以无法通过提取的水印对篡改进行定位.基于此两点,王欣等[18]提出了一种针对汉字文档的算法,它省去了混洗以及混洗所带来的附加信息.原因是试验证明:在将由相等大小汉字组成的文档图像基于汉字大小分块时,混洗前后每块图像中可修改像素分布的均匀性并没有得到明显的改善,相反,某些时候甚至将原本比较均匀的分布变得不均匀.这种方法实际上是半脆弱性水印,其缺点是在检测时需要原始水印.文献[19]将文档图像按单词分块后,提取该单词块的外边缘点,将水印信息嵌入.算法只对纯英文文档有效,而文献[20]将文档按单词或字分块后,再将每一个块按其宽度分成一些正方形子块,取其对角线上的点和中间点,从中随机选取一部分点,以此来嵌入水印信息.算法对于二值中文和英文文档图像都有效.检测时,都是利用与嵌入时相逆的算法提取水印来判断文档是否被篡改.3.3　基于混沌理论的水印算法文献[21222]利用混沌序列对初值的高敏感性来增强水印的脆弱性.文献[21]先定义了最不重要像素块(Least Significant Pixel Block ,LSPB ):在以点p 为中心的3×3像素块B 中,点p 的像素值用v (p )表示,如果v (p )-v (p i )≠0,称pp i 为一条边界;块内所含边界数N e 为N e 3=68i =1v (p )-v (p i ).在由n 个3×3像素块组成的文档图像区域,如果改变块j (j =1,2,…,n )的中心像素值能使该块的边界数变化量最小,称块j (j =1,2,…,n )为该区域内的最不重要像素块.算法将原始文档图像分区域,区域中又分小块,利用混沌对初值敏感的特性,将块内那些不嵌入水印的点的像素值映射为混沌初值,并由混沌迭代终值生成水印信息并嵌入区域中的最不重要像素块.提取水印时,先按嵌入时一样将图像分区域,区域进一步分块,然后确定其中的LSPB 块,取LSPB 块的中心像素值即得到提取的水印w 1(i );又按嵌入水印时的相同算法由混沌映射计算出校验水印w 2(i ),则通过对比w 2(i )与w 1(i )就可知含水印图像是否发生篡改.对发生篡改的区域都进行标记(如像素点都置黑),最后得到的带标记文档图像即可定位所有被篡改的位置.此方法对文档图像的篡改和定位的检测灵敏度高,嵌入水印的文档图像可视质量好,水印提取不需要原始水印.文[22]将一个密钥采用Logistic 映射法生成混沌序列,并将其进行归一化后作为密钥流对原始水印数据进行置乱,产生经过加密的水印信息;然后采用Low [23-25]等人文章中的基于结构微调法,通过垂直调整文档的行间距、水平调整字符间距等将水印信息嵌入文档载体中,在提取时按照上述的嵌入规则来恢复水印信号,再使用正确的密钥得到原始的水印.由于混沌序列对初值的敏感性高,所以算法的抗攻击性强,并能够有效验证文档信息的正确性和完整性.由于文档图像格式各有不同,这种方法不能适用于所有二值图像.3.4　基于可编辑环境下的w ord 文档水印算法文献[26]根据人眼对于文字字体颜色的轻微变化不敏感的视觉特征(H VS )来进行文档水印的嵌入.它为w ord 文档中每组文字取6个比特的特征,将其分解为RG B 的3个分量;然后根据置乱密码的指示,找到指定文字,将其颜色值在原有的基础上加上字符特征码的分解值.由于每个分量只有两个比特,所以每个文字38第1期郗艳华,等:脆弱性数字文档水印技术48江西师范大学学报(自然科学版)2008年颜色变化的最大值为二进制序列(11,11,11),这样的变化,人眼是很难发觉的.所以算法通过提取文档的文字特征,利用用户密钥和哈希技术对其进行加密,得到含有密钥的水印信息并将其嵌入到待传输的文档中;接收端通过对含水印文档提取文档特征,并对其利用密钥加密得到水印信息,同时从含水印的文档中提取水印信息并将两者进行对比,即可判断文档的完整性,并可以定位文档篡改发生的位置.该方案不需要额外传送文档特征值.4　脆弱性文档水印技术有待进一步研究的方向现有的大多数文档水印算法主要集中在鲁棒性研究方面.但在实际应用中,大量的重要资料,如个人档案、医疗记录、专利证件、设计图样、支票、合同、证明或其他有价值的文档等几乎都是通过扫描转化为数字文档图像来进行保存和查阅的;电子信函、公文或传真等也几乎都以数字文档的形式通过网络传送,而完整性是对这些数字文档图像的最基本的要求.所以,如何对这些重要文档进行保护和完整性检测是一个很现实而又紧迫的问题.目前,脆弱性文档数字水印应在如下几方面进行深入研究:(1)基本理论的研究文档数字水印应该和其他脆弱性水印一样,其基础研究应主要包括建立合适的理论模型,分析文档水印信息的嵌入容量,建立基于人类视觉特性的水印系统模型,分析水印算法的安全可靠性等.(2)脆弱性文档水印算法的研究如何应用密码学、混沌理论等提高水印算法的脆弱性和安全性;如何在水印的嵌入容量和不可见性之间选择一个合适的平衡点;如何能够在对篡改进行定位的同时有效地恢复被篡改的部分;如何在变换域或以其它的方式(如基于自然语言等)开发出脆弱性文档水印算法,以及如何实现网络条件下电子文档水印的自动嵌入,开发自动嵌入系统,保证信息不被越权接收和发布使用,保证收发双方彼此信任等都是值得研究的问题.(3)脆弱性文档水印攻击算法研究水印设计和水印攻击通常是相辅相成,优秀的水印攻击算法有助于建立起更为完善的水印性能评价基准和技术标准,能促使人们研制出更安全可靠的数字水印系统.由于文档水印只处于刚刚起步阶段,水印攻击技术比较滞后,尤其是对脆弱性文档水印的攻击方法更少,所以该领域还有待于进行更进一步的探讨和研究.(4)脆弱性文档水印标准研究数字水印要得到广泛应用,应建立与其相应的标准,如水印嵌入标准、提取或检测标准和系统功能测试标准等.目前形成统一的客观评价各种水印算法的性能标准已成为研究者的共同目标,但标准的形成需要综合考虑各个方面的因素,才能够确保标准的通用性和有效性.在这方面如果有政府部门和各大公司合作,将会促进标准的形成,同时也有可能加速数字水印在实际中的应用.(5)脆弱性文档水印协议的研究一个完善的水印系统不只是需要几个好的算法,更需要安全有效的协议来保证.如果没有协议,攻击者就可以不受限制地访问水印系统,这时安全的水印方案也受到威胁.所以有关水印系统协议的研究也将是一个值得研究的课题.由于文本文档中的冗余空间少,因此可以嵌入的信息量小.与其它多媒体数字水印相比,文档水印的发展尚处于起始阶段,在理论和技术方面还需进行深入分析和探讨.随着电子文档的广泛应用,数字文档水印技术的研究定会越来越多,并将有大的突破.参考文献:[1]华先胜.易损数字水印若干问题的研究[J].中国图像图形学报,2001(11):108921095.[2]张小华.一类有效的脆弱型数字水印技术[J].电子学报,2004(1):1142117.[3]侯振华.脆弱性数字水印研究[J].计算机应用,2003(12):1062108.[4]宋玉杰.基于脆弱性数字水印的图象完整性验证研究[J 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and the com paris ons of their advantages and disadvantages.Finally the authors point out the future research directions for fragile document watermarking techniques.K ey w ords :document watermarking ;fragile watermarking ;documents security(责任编辑:冉小晓)58第1期郗艳华,等:脆弱性数字文档水印技术。

数字水印技术：原理、算法与应用研究第一章引言1.1 研究背景数字水印技术是一种将特定信息嵌入到数字媒体中的技术，它可以用于版权保护、内容认证、数据追踪等方面。

随着数字媒体的广泛应用，数字水印技术也得到了越来越多的关注和研究。

1.2 研究目的本文旨在介绍数字水印技术的原理、算法和应用研究，帮助读者了解数字水印技术的基本概念和工作原理，并探讨数字水印技术在各个领域中的应用。

第二章数字水印技术的原理2.1 数字水印的定义数字水印是指将特定信息嵌入到数字媒体中，并且这种嵌入是不可察觉的。

数字水印可以分为可见水印和不可见水印两种类型。

2.2 数字水印的分类根据嵌入的信息类型，数字水印可以分为同步水印和异步水印。

同步水印是将特定信息嵌入到数字媒体的某个特定位置，而异步水印是通过算法将特定信息嵌入到数字媒体中。

2.3 数字水印的嵌入与提取过程数字水印的嵌入过程包括特定信息的选择、特定信息的嵌入和嵌入位置的选择等步骤。

数字水印的提取过程包括水印的检测和水印的提取两个步骤。

第三章数字水印技术的算法3.1 空域水印算法空域水印算法是将数字水印直接嵌入到像素值中的算法。

常用的空域水印算法有LSB算法、块迭代算法等。

3.2 变换域水印算法变换域水印算法是在数字媒体的变换域中嵌入水印的算法。

常用的变换域水印算法有DCT算法、小波变换算法等。

3.3 混合域水印算法混合域水印算法是将空域水印和变换域水印结合起来的算法。

常用的混合域水印算法有伪随机数算法、混合素数算法等。

第四章数字水印技术的应用研究4.1 版权保护数字水印技术可以用于版权保护，可以嵌入版权信息到数字媒体中，以防止盗版和非法传播。

4.2 内容认证数字水印技术可以用于内容认证，可以验证数字媒体的完整性和真实性，以防止内容被篡改和伪造。

4.3 数据追踪数字水印技术可以用于数据追踪，可以追踪数字媒体的传播路径和使用情况，以提供数据分析和监控。

第五章数字水印技术的挑战与展望5.1 水印容量和可靠性数字水印技术在提高水印容量的同时，也需要保证水印的可靠性，即水印在传输过程中不受损失和篡改。

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。

信息系统安全与对抗技术信息数字水印技术你知道什么类型的水印？其作用是什么？基本概念-信息隐藏❖信息隐藏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，然后通过公开信息传输来传递机密信息。

基本概念-基本框架❖守•尽可能多地将信息隐藏在公开消息之中•尽可能不让对手发现任何破绽❖攻•尽可能地发现和破坏对手利用信息隐藏技术隐藏在公开消息中的机密信息匿名技术信息隐藏掩蔽信道掩秘技术数字版权水印语义隐秘术其它隐秘术健壮的数字版权水印灵敏的数字水印数字指纹数字水印不可见的数字水印可见的数字水印❖掩蔽信道：“隐藏的、暗地里的”，“地下交通线”、VPN通道。

❖掩密技术：用掩护体去掩盖秘密信息。

（馒头里有一个纸条，羊肚子里藏枪支）❖匿名技术：设法隐藏消息的来源，即隐藏消息的发送者和接收者。

（寻人启示）❖数字水印：英文术语为Digital Watermarking，Digital可理解为“数字的”，Watermarking理解为“水印”。

基本概念-信息隐藏技术特征❖鲁棒性（robustness）❖不可检测性（undetectability）❖透明性（invisibility）❖安全性（security），指隐藏算法有较强的抗攻击能力❖数字水印就是向被保护的数字对象（如静止图像、视频、音频等）嵌入某些能证明版权归属或跟踪侵权行为的信息，可以是作者序列号、公司标志、有意义的文本等等。

❖版权保护：表明对数字产品的所有权❖数字指纹：用于防止数字产品被非法复制和散发❖认证和完整性校验：验证数字内容未被修改或假冒 ❖内容标识和隐藏标识：多媒体内容检索❖使用控制：控制复制次数❖内容保护：保护内容不被滥用❖隐形性（即不可感知性）❖鲁棒性（即健壮性）❖确定性（即可证明性）❖安全性❖三要素•水印本身的结构•水印嵌入算法•水印检测算法数字水印嵌入和检测框图用户密钥无水印的输入图像数字水印用户密钥有水印的输入图像数字水印（特定的ID）数字水印插入算法数字水印检测算法数字水印插入过程数字水印检测过程有水印的输出图像判决结果（有水印存在？）1. 从载体上分类❖图像水印❖视频水印❖音频水印❖软件水印❖文档水印2. 从外观上分类❖可见水印（可察觉水印）❖不可见水印（不可察觉水印）3. 从加载方式上分类❖空间域水印•LSB方法、拼凑方法、文档结构微调方法❖变换域水印•DCT变换，小波变换，傅立叶变换，Fourier-Mellin变换或其它变换4. 时空域和变换域水印❖时空域：亮度、色彩、或轮廓、结构❖变换域5. 从检测方法上分类❖私有水印和公开水印•私有水印（非盲水印）：水印检测时需要原始载体•公开水印（盲水印）：水印检测时无需原始载体6. 从水印特性上分类❖健壮性数字水印❖脆弱性数字水印7. 从使用目的上分类❖版权标识水印❖数字指纹水印❖图像压缩❖滤波❖几何失真❖噪声攻击（也称波形攻击）❖迷惑攻击：通过伪造原始图像和原始水印来迷惑版权保护❖删除攻击❖从技术角度讲，数字水印方法可以通过有效的水印提取或检测达到宿主数据的保护。

第一章绪论1.1 数字水印背景简介1.1.1数字水印的来源Internet（因特网）让多媒体信息的交流达到了前所未有的深度和广度，其多种多样的发布形式使人们更加准确并有效率的发布自己的重要信息和作品，并进行网络贸易，但随之也产生了一些严重的问题，如信息篡改，作品侵权。

为了有效地保护这类数字安全，一门新兴的交叉学科——信息隐藏学正式诞生。

按照隐藏技术的应用目的和载体对象不同，信息隐藏可分为许多分支领域。

数字水印便是其对以数字形式存储和发布的载体对象进行处理的一大分支。

1.1.2数字水印需求背景在现实生活中，对于水印技术研究兴趣的突然增长很可能源于人们对版权保护的问题的关注。

近年来，随着计算机多媒体技术的飞速发展，人们可以方便的利用数字设备制作、处理和存储图像、语音、文本和视频等信息媒体。

与此同时，数字网络通信正在飞速发展，使得信息的发布和传输实现了“数字化”和“网络化”。

对于数字媒体而言，Internet成了出色的分发系统，因为它不但便宜，而且不需要仓库存储，又能实时发送。

因此数字媒体很容易借助Internet或CD-ROM 被复制、处理、传播和公开。

这样就引发出数字信息传输的安全问题和数字产品的版权保护问题。

如何在网络环境中实施有效的版权保护和信息安全手段，已经引起了国际学术界、企业界以及政府部门的广泛关注。

其中如何防止数字产品（如电子出版物、音频、视频、动画、图像产品等）被侵权、盗版、和随意篡改，已经成为世界各国亟待解决的热门问题。

数字产品的实际发布机制的详细描述是相当复杂的。

论文给出如下简单发布模型：1第一章绪论图1-1 数字产品网络发布的基本模型如上图，非法操作行为包括以下三种，非法访问、故意篡改、版权破坏。

为此产品所有者需要一种技术，可以在数字图像、音频和视频等数字产品中嵌入秘密信息，以便保护数字产品的版权、证明产品的真实可靠性、跟踪盗版行为或者提供产品的附加信息。

其中的秘密信息可以是版权标志、用户序列号或者是产品相关信息。