数字水印技术算法研究
混沌加密和NSCT图像数字水印算法研究
第３４卷第４期 ２０１１年ｌ２月 长春理工大学学报（自然科学版） Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆＣｈａｎｇｃｈｔｍ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆＳｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｅｄｉｔｉｏｎ） Ｖｏ１．３４ Ｎｏ．４ Ｄｅｃ．２０１ １
混沌加密和ＮＳＣＴ图像数字水印算法研究
颜飞 ，柏逢明 ，李永哲。
（１．长春理工大学电子信息工程学院，长春１３００２２；２．哈尔滨工业大学，哈尔滨１５０００６）
摘要：以非抽样Ｃｏｎｔｏｕｒｌｅｔ变换（ＮＳＣＴ）为基础，提出了一种新的抗攻击的鲁棒数字水印算法。使用混沌置乱和混沌加 密处理水印信息，增强数字水印的安全性，同时提升了水印抗剪切等攻击的能力。将水印按照规则嵌入ＮＳＣＴ的低频子 带，水印的不可见性和鲁棒性得到了较好的平衡。实验结果表明，本文提出的方法具有较好的安全性、鲁棒性和不可见 性．能够有效地抵抗ＪＰＥＧ压缩、滤波、剪切等攻击。 关键词：ＮＳＣＴ；数字水印；混沌置乱；混沌加密；信息安全 中图分类号：ＴＰ３０９．７；ＴＰ３９１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７２－９８７０（２０１１）０４－０１３３－０４
Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ Ｉｍａｇｅ Ｗａｔｅｒｍａｒｋｉｎｇ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ
Ｕｓｉｎｇ Ｃｈａｏｔｉｃ Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ ａｎｄ ＮＳＣＴ
ＹＡＮ Ｆｅｉ ，ＢＡＩ Ｆｅｎｇｍｉｎｇ ，ＬＩ Ｙｏｎｇｚｈｅ （１．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ ａｎｄ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ １３００２２； ２．Ｈａｒｂｉｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Ｈａｒｂｉｎ １５０００６）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ ｎｅｗ ｒｏｂｕｓｔｎｅｓｓ ｉｍａｇｅ ｗａｔｅｒｍａｒｋｉｎｇ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｃｈａｏｔｉｃ ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ ａｎｄ ｎｏｎｓｕｂｓａｍｐｌｅｄ ｃｏｎｔｏｕｒｌｅｔ ｔｒａｎｓｆｏｒｍ （ＮＳＣＴ） ｉｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｓｃｒａｍｂｌｉｎｇ ａｎｄ ｅｎｃｒｙｐｔｉｎｇ ｔｈｅ ｗａｔｅｒｍａｒｋｉｎｇ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｕｓｉｎｇ ｃｈａｏｓ ｔｏ ｅｎｈａｎｃｅ ｔｈｅ ｓｅｃｕｒｉｔｙ ｏｆ ｄｉｇｉｔａｌ ｗａｔｅｒｍａｒｋｉｎｇ，ｗｈｉｌｅ ｔｈｅ ａｎｔｉ～ａｔｔａｃｋ ａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｓｈｅａｒ ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ａｔｔａｃｋｓ ｉｓ ｉｍｐｒｏｖｅｄ．Ｔｈｅ ｗａｔｅｒｍａｒｋｉｎｇ ｅｍｂｅｄｄｅｄ ｉｎ ｌｏｗ—ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｓｕｂｂａｎｄ ｏｆ ＮＳＣＴ ｂｙ ｔｈｅ ｒｕｌｅｓ，ａｎｄ ｔｈｅ ｉｎｖｉｓｉｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｒｏｂｕｓｔｎｅｓｓ ｏｆ ｗａｔｅｒｍａｒｋｉｎｇ ｅｍｂｅｄ－ ｄｅｄ ｗａｓ ｇｏｏｄ ｂａｌａｎｃｅ．Ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｈａｓ ｇｏｏｄ ｓｅｃｕｒｉｔｙ，ｒｏ－－ ｂｕｓｔｎｅｓｓ ａｎｄ ｉｎｖｉｓｉｂｉｌｉｔｙ，ａｎｄ ｉｔ Ｃａｎ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ｒｅｓｉｓｔ ｔｈｅ ＪＰＥＧ ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ，ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ，ｃｒｏｐｐｉｎｇ ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ａｔｔａｃｋｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ＮＳＣＴ；ｄｉｇｉｔａｌ ｗａｔｅｒｍａｒｋｉｎｇ； ｃｈａｏｔｉｃ ｓｃｒａｍｂｌｉｎｇ； ｃｈａｏｔｉｃ ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ； ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｓｅｃｕｒｉｔｙ
信息安全中的数字水印算法研究
第２８卷第ｌＯ期 计算机仿真 ２０１１年１Ｏ月
文章编号：１００６—９３４８（２０１１）１０—０２４９—０４
信息安全中的数字水印算法研究
张莉华，陈萍
（黄淮学院计算机科学系，河南驻马店４６３０００）
摘要：研究数字图像版权保护问题，数字水印要求不可复制、防攻击等特性。针对传统数字水印算法不能很好的抗几何攻 击，为了更好对数字图像版权进行保护，提出一种图像归一化技术的数字水印算法。通过对原始图像和攻击后的图像的归
一化处理，使水印和图像在嵌入与提取过程保证同步，提高数字水印抵抗几何攻击的能力。仿真结果表明，图像归一技术的 水印算法能够很好抵抗各种几何攻击，提高了数字水印抗几何攻击的鲁棒性，为保护版权提供了参考。
关键词：数字水印；抗几何攻击，鲁棒性；应用研究 中图分类号：ＴＰ３９１ 文献标识码：Ａ
Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｔｕｄｙ ｏｆ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｗａｔｅｒｍａｒｋｉｎｇ
Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓａｆｅｔｙ
ＺＨＡＮＧ Ｌｉ—ｈｕａ．ＣＨＥＮ Ｐｉｎｇ
（Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｈｕａｎｇｈｕａｉ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｚｈｕｍａｄｉａｎ Ｈｅｎａｎ ４６３０００，Ｃｈｉｎａ）
ＡＢＳＴＲＡＣＴ：Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｄｉｇｉｔａｌ ｉｍａｇｅ ｃｏｐｙｆｉｇｈｔ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｐｒｏｂｌｅｍｓ．Ｔｈｅ ｃｕｒｒｅｎｔ ｗａｔｅｒｍａｒｋｉｎｇ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｃａｎ ｒｅｓｉｓｔ
ｓｉｍｐｌｅ ｇｅｏｍｅｔｒｉｃ ａｔｔａｃｋｓ，ｂｕｔ ｃａｎｎｏｔ ｅ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ｒｅｓｉｓｔ ｖａｒｉｏｕｓ ｃｏｍｐｌｅｘ ｇｅｏｍｅｔｒｉｃ ａｔｔａｃｋｓ，ａｎｄ ｉｔ ｉｓ ｄｉｆｉｃｕｌｔ ｆｏｒ ｇｏｏｄ
ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｄｉｇｉｔａｌ ｉｍａｇｅ ｃｏｐｙｒｉｇｈｔ．Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｂｅｔｔｅｒ ｐｒｏｔｅｃｔ ｃｏｐｙｒｉｇｈｔ ｏｆ ｄｉｇｉｔａｌ ｉｍａｇｅ，ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ ａ ｎｏｖｅｌ
基于小波变换的数字水印改进算法研究
第２１卷第３期
２０１１年６月 广东石油化工学院学报
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｖ０１．２１ Ｎｏ．３
Ｊｕｎ．２０ｌ１
基于小波变换的数字水印改进算法研究
梁玉清，李妍，王磊
（安徽省蚌埠学院计算机科学与技术系，安徽蚌埠２３３０３０）
摘要：数字水印技术可以隐藏水印信息以达到版权保护的目的。通过对小波变换、离散余弦变换的研究以及鲁棒性攻击特 点的分析，结合人类视觉特性，提出了一种结合离散小波变换和离散余弦变换的数字水印算法，并在仿真实验中验证了该 算法良好的透明性和鲁棒性。 关键词：数字水印；小波变换；透明性；鲁棒性 中图分类号：ＴＰ３９１．４１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７１—６５９ｏ（２０１１）０３—００５３—０４
小波变换的概念最早是由法国从事石油信号处理的工程师Ｊ．Ｍｏｒｌｅｔ提出来的，具体应用是其理论和
电子信息技术相结合的产物…。信号处理最终要达到的目标就是：快速传递或存储，更准确地分析诊断、
编码压缩，以及精确地重构或恢复。如果从数学的角度去分析，信号与图象处理都可以统一看作是信号处
理。如果把图像当作二维信号小波分析，那么这些都可以将它归结为信号的处理问题。其实在一般处理
过程中信号基本上是非稳定的，而小波分析是在目前的技术中最适用于非稳定信号的工具。另外小波分
析的应用领域非常广泛，其中包括信号分析、图象处理以及数学等多个领域。
１改进算法理论基础
小波变换就是以某些特殊函数为基础将数据过程或数据系列变换为级数系列以发现它的类似频谱的
特征，其本质是实现处理的过程陉］。小波变换的基本思想就是对信号进行细致的频率分离，即多分辨率分
解，一次分解可将主图分解成四个１／４大小的子图：一个低频逼近子图（ＬＬ，）和水平（ＬＨ ）、垂直（ＨＬ１）和对
角线（ＨＨ ）方向上的三个中高频细节子图。其中ＣＷＴ属于一种二维单尺度小波的变换，它可以进行二维
位图数字水印的算法研究与实现
影像技术 ２０１１年第３期
位图数字水印的算法
研究与实现
高玉强 ．赵学军
（１．东北大学秦皇岛分校，秦皇岛０６６００４；
２．中国矿业大学（北京），北京 １０００８３）
摘要：数字水印技术广泛应用于多媒体产品的版权保护。本文提出并实现了一种位图水印的嵌入和检测的思 想。这种方法采用ＤＣＴ算法，对图像进行分块处理，同时充分考虑人类视觉特性降低计算量，从图像实验结果可以看 出其嵌入与检测的效果比较良好，同时水印的隐蔽性很好，直观性很强，而且可以很好的抵抗剪切、压缩、平滑等图 像处理操作。 关键词：数字水印；位图；ＤＣＴ
中图分类号： Ｉ＇Ｐ３１１ 文献标识码：Ａ ＤＯＩ：１０．３９６９，ｉ．ｉｓｓｎ．１００１—０２７０．２０１１．０３．ｏ４
Ｓｔｕｄｙ ａｎｄ Ｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｍｅｔｈｏｄ Ｕｓｅ ｉｎ
Ｂｉｔｍａｐ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｗａｔｅｒｍａｒｋ
ＧＡＯ Ｙｕ—ｑｉａｎｇ ，ＺＨＡＯ Ｘｕｅ—ｊｕｎ （１．Ｎｏｒｔｈｅａｓｔｅｒｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｑｉｎｈｕａｎｇｄａｏ ０６６００４；
２．Ｃｈｉｎａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｍｉｎｉｎｇ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（Ｂｅｉｊｉｎｇ），Ｂｅｉｊｉｎｇ １ ０００８３）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗａｔｅｒｍａｒｋ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｗｉｄｅｌｙ ｕｓｅｄ ｉｎ ｃｏｐｙｒｉｇｈｔ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ ｐｒｏｄｕｃｔｓ．Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ｗｅ ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ ａｎｄ ｒｅａｌｉｚｅｄ ａ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｉｎｓｅｒｔｉｏｎ ａｎｄ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｂｉｔｍａｐ
ｗａｔｅｒｍａｒｋ．Ｗｅ ｕｓｅｄ ＤＣＴ ｉｎ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｄｉｖｉｄｅｄ ｉｍａｇｅｓ ｉｎｔｏ ｐｉｅｃｅｓ ｆｏｒ ｐｒｏｃｅｓｓ．Ａｌｓｏ ｗｅ ｒｅｄｕｃｅｄ
空域数字水印嵌入算法的研究与设计
福建电脑 ２００８年第１１期 空域数字水印嵌入算法的研究与设计 刘缢澄 （韶关学院计算机系广东韶关５１２００５） 【摘要】：数字水印技术是解决多媒体数据版权保护问题的有效手段之一。本文提出了一种基于空域的数字水印算法， 进行敷字水印的嵌入与提取的研究，并给出了水印的实验设计与运行结果。 【关键词】：数字水印；空域；图像处理 １、引言 数字水印技术是近几年来国际信息安全界兴起的一个前沿 研究课题，是一种十分贴近实际应用的信息隐藏技术。它与信息 安全、信息隐藏、数据加密等均有密切关系。数字水印是通过一 定的算法将具有特定意义的标记（水印），利用数字嵌入的方法 隐藏在图像、声音、文档、图书、视频等数字产品中。以达到隐匿 消息存在的目的。用以证明权益拥有者对其作品的所有权，并作 为鉴定、起诉非法侵权的证据，同时通过对水印的检测和分析保 证数字信息的完整可靠性．从而成为知识产权保护和数字多媒 体防伪的有效手段．其在知识产权保护、保密通信与内容鉴别等 领域都具有广泛的应用价值。 目前的数字水印算法有多种．基本上可以按照嵌入方法分 为空域和变换域两种．空域方法中，最早最具有代表性的是 Ｔｉｒｋｅ［１等人提出的最低有效位方案，算法简单，但是抗干扰能力 差，此后。Ｋｕｔｔｅｒ等圈提出了一种对ＲＧＢ彩色空间中蓝色成分进 行修改的嵌入方案。是空域嵌入比较成功的案例。 尽管空域方法有一定的缺点，但是算法简单。比较容易学 习。而且具有较好的数字水印嵌入效果。空域方法一般是将数字 水印信息嵌入到不重要信息位（ＬＳＢ：ｌｅａｓｔ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｂｉｔｓ）．如最 低位．从而在最大限度上降低了嵌入的水印信息对原图像质量 的影响翻。 本文提出了一种基于空域的数字水印算法．进行数字水印 的嵌入与提取的研究．并给出了水印的实验设计。设计表明该数 字水印算法对常见的图像处理方法表现出较强的易用性 ２、数宇水印算法描述 数字水印技术具有较强的稳健性、不可感知性、隐藏位置的 安全性、无歧义性和计算有效性等特点［４１。空域算法首先把一个 密钥输入一个ｍ一序列发生器来产生水印信号．然后排列成２维 水印信号．按象素点逐一嵌入到原始图象最不重要的像素位枣 最低位 Ｂ 。这可保证嵌入的水印是不可见的。此算法将二值 数字水印信息根据原图像灰度值级别自适应的嵌入到低４位中 的某一位Ｉ６Ｐｌ。数字水印系统分为嵌入和提取两部分。 ２．１水印嵌入算法 空域嵌入方法主要有：ＬＳＢ方法、Ｐａｔｃｈｗｏｒｋ方法、纹理块映 射编码法等Ｉ８Ｉ，Ｉ （１）ＬＳＢ方法：在像素的最不重要位嵌入水印信息，这种方法 简单，但易受攻击ｌ啊。 （２）Ｐａｔｃｈｗｏｒｋ方法：将图像分成两个子集。一个子集的亮度 增加。另一子集的亮度减少同样的量 。这个量以不可见为标 准。而子集的位置作为密钥，则水印可以很容易地由两个子集间 的差别平均而确定。 ｆ３１纹理块映射编码法：将一个基于纹理的水印嵌入到图像 的具有相似纹理的一部分当中．这个方法是基于图像的纹理结 构的。因而很难察觉水印ＩＩ２１。但是由于是嵌入图像某一部分当 中。对剪切等图像处理操作性能差，而变换域则能较好地解决这 个问题。 水印嵌入的过程如图１所示： 本文采用ＬＳＢ方法进行嵌入．从而证明空域算法的易用 性。具体步骤为：首先将水印图像平铺，使得二值水印图像与原 图像大小相同，即一个二值水印图像像素（灰度值为０或者１） 对应一个原图像像素（灰度值为０－２５５）。然后根据原图像像素 的灰度值的大小级别，确定水印信息的嵌入位置。
基于遗传算法的数字水印算法研究
２０１３年６月 第１３卷第３期 廊坊师范学院学报（自然科学版） Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｌａｎｇｆａｎｇ Ｔｅａｃｈｅｒｓ ＣｏＵｅｇｅ（Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｅｄｉｔｉｏｎ） Ｊｕｎ．２０１３ Ｖ０１．１３ Ｎｏ．３
基于遗传算法的数字水印算法研究
白香芳，申玉霞 （济源职业技术学院，河南济源４５９０００）
【摘要】通过遗传算法对相连参考点集进行匹配，估计出几何变换的参数，分别计算出原始图像和含水印图像 的参考点集合，不需要原始图像参考的情况下实现水印的嵌入与检测。实验表明，该算法不仅能抵抗几何攻击，而 且对一般的图像处理操作也具有鲁棒性。 【关键词】 遗传算法；数字水印；算法研究
Ｄｉｇｉｔａｌ Ｗａｔｅｒｍａｒｋｉｎｇ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｇｅｎｅｔｉｃ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｉｓ Ｓｔｕｄｉｅｄ
ＢＡＩ Ｘｉａｎｇ－ｆａｎｇ，ＳＨＥＮＧ Ｙｕ－ｘｉａ 【Ａｂｓｔｒａｃｔ】Ｂｙ ｇｅｎｅｔｉｃ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｔｏ ｅｖｅｎ ｈａｖｅ ａ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｐｏｉｎｔ ｓｅｔ ｍａｔｃｈｉｎｇ，ｅｓｔｉｍａｔｅ ｔｈｅ ｇｅｏｍｅｔｒｙ ｔｒａｎｓｆｏｒｍ ｐａｒａｍｅ— ｔｅｒｓ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ，ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ ｔｈｅ ｏｒｉｇｉｎａｌ ｉｍａｇｅ ａｎｄ ｗａｔｅｒｍａｒｋ ｉｍａｇｅ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｐｏｉｎｔ ｓｅｔ，ｄｏｎ’ｔ ｎｅｅｄ ｏｒｉｇｉｎａｌ ｉｍａｇｅ ｒｅｆｅｒ ｅｎｃｅ ｃａｓｅｓ，ｒｅａｌｉｚｅｓ ｔｈｅ ｗａｔｅｒｍａｒｋ ｅｍｂｅｄｄｉｎｇ ａｎｄ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｉｓ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｃａｎ ｎｏｔ ｏｎｌｙ ｒｅｓｉｓｔ ｇｅｏ— ｍｅｔｒｉｃ ａｔｔａｃｋｓ，ｂｕｔ ａｌｓｏ ｔｏ ｃｏｍｍｏｎ ｉｍａｇｅ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ ｗｉｔｈ ｒｏｂｕｓｔｎｅｓｓ． 【Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ】ｇｅｎｅｔｉｃ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ；ｄｉｇｉｔａｌ ｗａｔｅｒｍａｒｋｉｎｇ；ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｒｅｓｅａｒｃｈ
数字水印的背景、算法及相关理论
ｉＴＩ【硼开发技巧
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信息隐藏学 信息隐藏（Ｉｎｆｏｘ１￣ｔｉｏｎ Ｈｉｄｉｎｇ）是不同于我们熟悉得传统
密码学技术的。从目的来看呢，
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丰要研究如何将某一机密信息秘密隐藏于
另一公开的信息巾，然后通过公开信息的传输来传递机密信息
的。对加密通信而言， Ｊ能的监钡ｌ堵或非法拦截者可通过戴取密
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 但对信息隐藏而言，可能的监捌者或非法拦截者
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 的安全。多媒体技术的广泛赢用，为信 息隐藏技术的发展提供了更加广阔的领域。
是 暖信 或秘密数据，也可以是一 而公开信包则称为
载体信息００１ｗ盯№ｓｓａ ，如视频、舌 财段。这种信豆嘲 立
程—搬由密钥 来控制，目嘲扛圭嵌入算１陪血ｂｅｄｄｉ耀Ａ１ｇ ｉｄ 将秘密信息隐藏于公开ｆ言息中，而隐蔽鞍体（隐藏有秘密信息的公
开ｆ言息）贝ｌ墒过ｆ言道（Ｃｍｍ￣ｉｃａｔｉｍ ０础１）传递，然Ｊ舌检砑蟠
∞吼 利用密钥Ｍ臆蔽载体中恢复／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，第三者报难从隐秘载体
中得到或删除，甚至发现秘密信息。 ＝，数字水印（Ｄｔｇ’ｔａ１ ｗａｔｅｒｍａｒＷ）的出现一
首先来说，数字水印技术是信息隐藏技术的一个分支，发
展起来也是近几年的事情。因此，无论是国内还是国外都是对
于这项技术的研究都不是很成熟的，当然应用也还处于初级
的阶段。本文综合各方面的材料，对数字水印的概念，理
论，算法，目前的研究现状以及主要的应用领域做了一个全
数字水印技术及应用
经验与交流 计算机与信息技术 ·91·
数字水印技术及应用
龚翱 李曾妍 陈刚
（湖南人文科技学院 计算机科学系，湖南 娄底 417000）
摘 要 随着网络技术和媒体信息数字化的飞速发展，数字水印技术成为目前研究的热点。本文介绍了数字水印的概
念、原理和研究现状，并分析了常见的数字水印算法，最后讨论数字水印的应用领域，并展望了未来发展及研究方向。 关键词 数字水印；信息隐藏；算法
1 引言
随着信息时代的到来，特别是Internet的普及，数字技术
飞速发展。数字媒体如图像、视频、音频等作品因其复制、
篡改、非法传播非常容易，使得版权保护和信息安全问题日
益突出。为了保护知识产权，以往采用数据加密的方法，只
有掌握密钥的授权用户才能解密并使用数据，但这种方法只
能控制用户存取数据，与数据本身无关。因此，人们又提出
了数字信息产品版权保护和数据安全维护的新技术——数字
水印（Digital Watermarking）。 2 数字水印的概念及原理
数字水印技术是一种信息隐藏技术，它是在数字图像、
音频和视频等数字作品中嵌入秘密信息，以便保护数字作品
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。一般，该秘密信息需要经过适当变
换再嵌入到数字作品中，通常称变换后的秘密信息为数字水
印[1]。数字水印技术以其特定的优势，成为目前的一个研究热点，得到越来越广泛发展和应用。
图1 水印的嵌入、提取过程
一个完整的数字水印系统应包含：水印的嵌入和水印的
提取或检测。水印嵌入算法利用对称密钥或公开密钥实现把水印嵌入到原始载体信息中，得到隐秘载体。水印检测或提
取算法利用相应的密钥从隐蔽载体中检测或恢复出水印，没
有解密密钥，攻击者很难从隐秘载体中发现和修改水印。水
印的嵌入和提取如图1所示。 3 数字水印的主要特性
（1）不可感知性。也称隐蔽性，数字作品嵌入数字水印
基于LSB的数字水印算法及MATLAB实现
基于LSB的数字水印算法及MATLAB实现
加密算法
宗岳，王恺
山东科技大学
山东，中国
***************摘要—LSB是一种简单传统的信息隐藏算法，属于数字水印技术中的一种。本文首先介绍了LSB技术的原理和特点，然后讨论了基于LSB的数字水印算法。最后利用MATLAB 2010 b2对这一算法的加密过程进行了仿真。
关键词：LSB 数字水印 信息隐藏 MATLAB
I. 介绍
随着计算机应用逐渐广泛、网络技术的迅速发展，使音频、视频等多媒体信息都能以数字形式传输和播放，从而使大规模非授权拷贝成为了可能，而这样会损害音乐、电影、书籍和软件等出版业的发展，为了保护知识产权引发了一个很有意义的研究方向：信息隐藏。本文首先介绍了了数字水印技术的原理和分类，接着对LSB算法原理及LSB算法实现进行了介绍，最后使用MATLAB 对其加密过程进行了仿真。
II. 数字水印技术的基本原理
数字水印的主要 目的是将特定的信息加入到需要保护的媒体信息中，加入的信息一般是能够代表媒体信息版权的内容，如公司标志、媒体作者、特定代码等，而且要保证数字水印能够抵抗一定的攻击，而不被轻易的破坏和修改，同时数字水印要能够被提取或者能够被检测到。数字水印的具体内容、算法、提取或检测过程根据实际应用有不同的要求。数字水印的嵌入和提取过程如图1，图2所示。
图1 数 字水印的嵌入过程
图2 数字水印的提取过程
图1是数字水印的嵌入过程，加入密钥可以提高数字水印的隐蔽性、抗攻击性，而并非是必须的。根据用途不同，，嵌入的水印有些是需要还原的，而有些则只需验证水印的存在性，前者需要数字水印的提取算法，而图2需要数字水印的检测算法，根据具体的水印算法，嵌入或提取的过程可能有所不同。
III. 数字水印的分类
数字水印技术可以从不同的角度进行分类，因此有多种分类方法。
按数字水印的特性可分为鲁捧数字水印和脆弱数字水印。鲁棒数字水印主要用于标识数字媒体信息的版权信息，它要求嵌入的水印能够抵抗对媒体的常规编辑和恶意攻击，在对媒体进行如：裁剪、旋转、缩放、压缩的变换后水印信息不受到较大损害。而脆弱水印相反，它对攻击敏感，可以根据脆弱水印的状态判断原始信息是否被修改过。
脊波域的图像数字水印算法研究
．图形图像
脊波域的图像数字水印算法研究
李迎江 ． 李瑞
（红河学院，云南６６１ｌＯ０）
摘要：提出一种将混沌置乱加密后的水印信息嵌入到图像脊波变换域的算法。将图像分块后进行 有限脊渡变换，选择出图像纹理块的脊波域最大能量方向上的系数嵌入水印，水印提取只 需要记录嵌入位置序列即可。实验结果表明，算法对噪声、压缩、不规则剪切、对比度等攻 击有较强的鲁棒性。 关键词：脊波变换；有限脊波变换；小波变换；数字水印
０ 引言
随着多媒体和信息技术的飞速发展．数字产品的 处理和传播变得越来越容易。人们对数字产品的版权 保护意识越来越强烈 图像数字水印因在信息保护方
面的有效性而越来越受到人们的重视。而数字水印最 重要的特征是不可感知性和鲁棒性．近些年来数字水 印的研究也主要围绕这两个方面进行不断的研究。 小波分析自上世纪８０年代中期以来．在信号处理
领域有了长足的发展．并得到了广泛在应用。但小波分 析方法并非尽善尽美．大量实验证明。小波非常适合处
理含“点奇异”的一维信号。但在处理二维或更高维含 “线奇异”的信号时．却不是非常合适［１］。为了有效表示 图像中的线状奇异性特征。Ｅ．Ｊ．Ｃａｎｄｅｓ和Ｄｏｎｏｈｏｔ卜 ］教
授提出了脊波变换（Ｒｉｄｇｅｌｅｔ）的概念。
１ 脊波变换
令光滑函数 ：Ｒ一尺满足：
』 ＜ａ。
则称 是ｄ维空间的容许神经激活函数。由满足
容许条件的函数４生成的脊函数ｔｆｒ ａ一２ ｑｊ（ ６＿）就
称为脊波。参数组ｙ：（口，“，ｂ）中，０表示脊波的尺度；“ 和ｂ分别对应脊波的方向和位置．Ｓ 是ｄ维空间中的 单位球面。 参数空间ｒ为：
ｒ＝｛ｙ＝（０，Ｕ，ｂ）：０，ｂ∈Ｒ，ａ＞Ｏ， ∈Ｓｄ＿ ｝ （２）
参数空间Ｆ上的测定ｕｄｙ定义为：ｕｄｙ＝署
ｏ＇￣ｄｕｄｂ，其中，Ｏ＂ｄ是 的表面积， 表示ｓｄ＿ 上的一致 概率测度
对于任何 ∈Ｌ１（Ｒ ）， 满足容许条件式（１） 表
示函数ｆ的连续傅里叶变换。记 ＝仃（２７ｒ） ～，则连