能识别二次扫描和印刷的半脆弱数字水印算法
基于边缘检测的半脆弱水印算法研究
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文献标识码： Ａ
中围 号： Ｐ１５ 分类 Ｔ３１２ ・
基 于 边缘 检 测 的半脆 弱 水 印算 法研 究
唐 倩
（ 长沙航空职业技术学院计算机与信息工程系 ，长沙 ４ ０ １） １０ ４
摘
要 ：针对 Ｌｐａｅ ａｌ 算子在进行边缘检测 时不 具有方向性的缺陷 ，在人眼视觉模 型下，提 出一种基于边缘检测 的半脆弱水 印算法 。在嵌 ｃ
ＤＯｈ １ ． ６ ／ｉ ｎ１０ —４ ８２ １．１０ １ ０３ ９ｊｓ ． ０３ ２ ．０ １１．６ ９ ．ｓ ０
１ 概述
近年来 ，图像数字水印技术 的研究取得 了很大进展 ，陆
Ｓ ｕｄ ｎ Ｓ ｍ ｉ ｒ ｇ ｌ ａ ｅ ｍ ａ ｋ Ａｌ ｏ ｉｈ ｔ ｙ０ ｅ － ａ ｉ Ｗ ｔｒ ｆ ｅ ｒ ｇ ｒｔ ｍ
Ｂａ ｅ ｎ Ｅｄ ｅＤｅ ｅ ｔｏ ｓ ｄ ０ ｇ ｔｃｉ ｎ
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数字水印技术
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。
多媒体信息内容认证中的半脆弱数字水印技术
到的攻击行为。探讨 了 半脆 弱数字水印技 术研 究需要解决的问题 和今后发展 的方向。 关键 词 ： 内容认 证 ； 弱性 数 字水 印 ； 脆 半脆 弱数 字 水印 中 图分 类号 ： Ｐ ９ 文 献标 识码 ： Ｔ３１ Ａ
０ 引言
作为数字媒体作品知识 产权保 护的一种 有效 手段 ， 数字 水印技术得到了广泛关注 ， 已成 为 国际学术界研 究 的一个 并 热点… 。 目前 对数 字产品的保护技术 一般 可 以分 为两类 ： 一 是用于版权保 护的鲁棒性数 字水 印技 术 ； 二是用 于 内容 完整 性、 真实性认证的脆弱性数字水印和半脆弱性数字水 印。 认证 是多媒体信 息安全技术 的一个重 要方面。计算机网 络 传输 中的 图像认 证一 般 分为 两类 Ｊ精 确认 证 和 内容认 ： 证 。精确认证把 图像作 为一个整 体 ， 图像 的任何篡 改均 是 对 不允许的 ， 即如果有 １比特 的改变 ， 图像就 不能通 过认 证 ， 也 称为完全认证 。内容认证是指在保持 图像作品 内容基本不变 的情况下 ， 允许作 品有一定程度 的失 真 ， 而对明显改变 图像 内 容的操作和恶 意篡 改则 拒绝通 过认 证 ， 称为选 择 性认 证。 也 脆弱水印对嵌入有水 印的图像的 任何 修改都 非常 敏感 ， 因而 适用于精确认证场合 ； 而半脆弱水 印对保 持 图像 内容基 本不 变的操作 （ 图像压缩和增强等 ） 如 是鲁棒 的 ， 而对 恶意 的修改 是脆 弱的 ， 因此适用于 内容认证 。半脆 弱水 印作 为一项新 型 数字媒体认证技术 ， 这几年得到迅速发展 ， 并且逐步从静 止图
维普资讯
第２ ７卷
２０ ０ ７年 ６ 月
文 章 编 号 ：０ １ ９ ８ （０ ７ Ｓ —０６ ０ １０ — ０ １ ２０ ） １ ２ ８— ３
一种基于Tchebichef矩的半脆弱图像数字水印算法
一种基于Tchebichef矩的半脆弱图像数字水印算法吕皖丽;郭玉堂;罗斌【期刊名称】《中山大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2009(048)001【摘要】提出了一种适用于图像内容认证的基于Tchebichef矩的半脆弱图像数字水印算法.水印嵌入时首先将图像分块,然后使用查找表法快速计算图像块的Tchebichef矩,最后通过修改每个图像块的Tchebichef矩来嵌入水印.水印提取过程是嵌入过程的逆过程,实现了盲水印提取.实验表明,算法透明性较好,对于常见的攻击,如JPEG压缩、加性噪声、小角度的旋转缩放攻击、亮度/对比度攻击以及高斯低通滤波等具有很好的鲁棒性.【总页数】6页(P16-21)【作者】吕皖丽;郭玉堂;罗斌【作者单位】安徽大学计算智能与信号处理教育部重点实验室//计算机科学与技术学院,安徽,合肥,230039;安徽大学计算智能与信号处理教育部重点实验室//计算机科学与技术学院,安徽,合肥,230039;安徽省教育学院计算机科学与技术系,安徽,合肥,230061;安徽大学计算智能与信号处理教育部重点实验室//计算机科学与技术学院,安徽,合肥,230039【正文语种】中文【中图分类】TP391【相关文献】1.基于Tchebichef不变矩的多比特抗几何攻击图像盲水印算法 [J], 张力;钱恭斌;肖薇薇;纪震2.一种医学图像半脆弱数字水印算法 [J], 王婷3.一种基于图像内容的半脆弱数字水印算法 [J], 高铁杠;顾巧论;陈增强4.基于图像Tchebichef矩抗几何攻击的零水印算法 [J], 程兴宏;侯榆青;程璟星;蒲鑫5.一种基于DCT变换的文档图像半脆弱数字水印算法 [J], 徐德亮;王希常;刘江因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
一种基于DCT变换的文档图像半脆弱数字水印算法
一种基于DCT变换的文档图像半脆弱数字水印算法
徐德亮;王希常;刘江
【期刊名称】《山东师范大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2007(022)004
【摘要】提出了一种用于文档图像内容认证的半脆弱数字水印嵌入算法,可用于文档图像内容的篡改定位,该算法利用文档图像的纹理频域特性生成水印,并将水印嵌入到图像中,嵌入算法采用了分快的DCT变换,对文档图像进行认证时,不需要原始载体图像,也不需要额外存储水印信息.给出实验数据说明算法的有效性,实验表明,本文算法具有较好的透明性,对JPEG有损压缩具有较好的鲁棒性;对剪切、替换等恶意篡改表现出脆弱性.
【总页数】4页(P39-42)
【作者】徐德亮;王希常;刘江
【作者单位】山东师范大学管理与经济学院,250014,济南;济南市招生委员会办公室,250001,济南;山东师范大学管理与经济学院,250014,济南;山东大学鸥玛图像处理研究部,250100,济南
【正文语种】中文
【中图分类】TP391
【相关文献】
1.一种基于多小波变换的半脆弱数字水印算法 [J], 金兰;李国良
2.一种基于图像内容的半脆弱数字水印算法 [J], 高铁杠;顾巧论;陈增强
3.一种面向内容认证的文档图像半脆弱数字水印算法 [J], 王蓓蓓;王希常
4.一种基于多小波变换和SPIHT编码的可恢复半脆弱数字水印算法 [J], 李国良;谭月辉;齐京礼;陈建泗;李志勇
5.一种基于Tchebichef矩的半脆弱图像数字水印算法 [J], 吕皖丽;郭玉堂;罗斌因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
用于图像内容认证的半脆弱水印新算法
用于图像内容认证的半脆弱水印新算法
王友卫;刘元宁;朱晓冬
【期刊名称】《浙江大学学报（工学版）》
【年(卷),期】2013(047)006
【摘要】为了提升数字图像内容认证的准确性,提出一种新颖的半脆弱水印算法.引入相关块组的概念,并将相关块组进一步划分为子块组,轮流使用每个子块组内特定块生成水印,最终将水印嵌入到子块组内的其他块中.算法根据图像内容自适应选取量化步长,结合Slant变换高能量集中性及直流量化原理完成水印嵌入过程,认证过程中使用新的噪声过滤策略并通过投票方式确定篡改发生位置.实验表明:该算法能有效地提高含水印图像的质量及防止水印信息的未授权提取,在应对裁剪、替换等常规处理时定位精度提升明显.算法抵抗偶然攻击的能力强,新噪声策略有效地改善了针对篡改区域的识别效果.
【总页数】8页(P969-976)
【作者】王友卫;刘元宁;朱晓冬
【作者单位】吉林大学计算机科学与技术系,吉林长春130012;吉林大学计算机科学与技术系,吉林长春130012;吉林大学计算机科学与技术系,吉林长春130012【正文语种】中文
【中图分类】TP309
【相关文献】
1.一种用于图像认证的半脆弱水印算法设计 [J], 高晓玲;王娟
2.用于图像内容认证的半脆弱水印嵌入算法 [J], 王向阳;杨红颖;陈利科;赵红
3.基于图像内容认证的Contourlet域半脆弱水印算法 [J], 景运革
4.一种用于图像认证的半脆弱水印算法设计 [J], 高晓玲[1];王娟[2]
5.基于DWT的图像内容半脆弱水印认证算法 [J], 张劲松;杨玫;周立新
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一种用于图像认证的半脆弱性数字水印算法
一种用于图像认证的半脆弱性数字水印算法
张亚莉;郭雷;杨诸胜
【期刊名称】《计算机应用研究》
【年(卷),期】2005(22)11
【摘要】由图像Harr小波变换的高频系数构造加密序列,对加密序列进行均值量化操作以嵌入或提取水印;量化参数可以根据窜改的灵敏度要求来设置.实验结果表明该算法具有良好的视觉透明性,可对图像内容的恶意窜改进行精确的检测和定位,并且能够忍受多种通用信号处理如亮度调整,线性滤波等带来的失真.
【总页数】3页(P247-249)
【作者】张亚莉;郭雷;杨诸胜
【作者单位】西北工业大学,自动化学院,陕西,西安,710072;西北工业大学,自动化学院,陕西,西安,710072;西北工业大学,自动化学院,陕西,西安,710072
【正文语种】中文
【中图分类】TP391
【相关文献】
1.用于JPEG2000图像认证的半脆弱性数字水印算法 [J], 张静;张春田
2.用于图像认证的半脆弱性数字水印研究 [J], 侯振华;陈生潭
3.一种半脆弱性数字图像水印算法 [J], 董刚;张良;张春田
4.一种用于图像认证的半脆弱数字水印算法 [J], 魏伟一;张贵仓;秦娜
5.一种用于彩色图像认证的脆弱性数字水印方法 [J], 谭春娇;朱宁波
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基于SVD和分块DCT的半脆弱图像水印算法
2) 将原始图像以 M/L 和 N/P 的形式分块，其中
水印图像的尺寸参数 L 和 P 作为提取水印的密钥。
7) 对每个修改后的分块进行 SVD 逆变换，再进
行 DCT 变换，最后把所有分块修改后的新矩阵合并， 得到嵌入水印后的图像矩阵。
3) 然后对其进行 DCT 变换，变换后的系数矩阵
进 行 SVD 分 解。 设某个 分块 对应矩 阵 为 B ，则
11
。 因为变换域算法具有良好的不可感知性和鲁棒性，
并且对数据压缩具有兼容性，所以针对变换域算法已
* #
基金项目：国家自然科学基金(No. 61273298)。 通讯作者。
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基于 SVD 和分块 DCT 的半脆弱图像水印算法
2. 数字图像的奇异值分解及其性质
没有意义的二值伪随机序列。根据原始水印图像的大 并选取 小选择 Arnold 置乱变换时合适的取模参数 N， 置乱效果最好的情况作为预处理时的置乱次数 WC。 其中，
1 sign L 1
if L 0 if L 0
1 y V X dd i, j 2
相应的逆变换为：
f i, j
N 1 N 1 i 0 j 0
u v F u, v cos[
(2 j 1)vπ ] 2N
2i 1 uπ
2N
]
cos[
x 1 1 x y 1 2 y mod( N ), x, y 0,1, N 1
dd i, j 的选择根据具体应用确定。
S 中第二大的元素 S(2,2)。
用来 4) 生成一个大小为(M/L) × (N/P)的矩阵 dd， 存放分块后每一子块的抖动参数，用来调整不同子块 被嵌入水印信号的强度。抖动参数的计算模型 [11] 如 下：
基于DWT和DCT双重变换的半脆弱水印算法
基于DWT和DCT双重变换的半脆弱水印算法
张国良
【期刊名称】《嘉兴学院学报》
【年(卷),期】2008(020)003
【摘要】提出了一种基于DWT和DCT相结合的半脆弱水印算法,即从DWT域提取出图像的特征集.在Arnold置乱原始水印下生成待嵌入水印信息,通过对原始图像进行DCT变换后,按照一定准则调整并修改每块的两个中频系数来嵌入水印信息.实验结果表明,该算法对常规攻击具有较好的鲁棒性,对替换、剪切等恶意篡改能及时检测报警,而且误检率低.
【总页数】4页(P75-77,104)
【作者】张国良
【作者单位】嘉兴学院数学与信息工程学院,浙江嘉兴,314001
【正文语种】中文
【中图分类】TP309.7
【相关文献】
1.一种基于DWT-DCT变换强鲁棒性的数字水印算法 [J], 宁国强;刘媛媛;李凤堂;张建理
2.一种基于双重加密的DWT-DCT域音频公开水印算法 [J], 杨志疆;赵红
3.基于二维混合变换(DCT-DWT)的图像水印算法 [J], 鞠武;万鲁冲
4.一种基于DWT和DCT的彩色图像半脆弱水印算法 [J], 刘乃成;周枫;王进元
5.一种基于分块DCT变换的三维网格模型半脆弱水印算法 [J], 徐涛;罗中良;陈志芳;蔡彬滔
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脆弱性数字图像水印算法比较研究
中 圈分类号：Ｔ３１１ Ｐ９． ４
脆 弱性 数 字 图像 水 印算 法 比较研 究
张 弘 ，王 颖
（ 中科院研究生院计 算与通信工程学院 ，北京 １０ ４ ） ０ ０ ９
摘
要： 脆弱性数字水印能为多媒体 内容完整性认证和篡改检测提供 有效 的解决方案 。 该文对用于图像认证的脆 弱性 数字水印技术的研究
［ ｙｗｏｄ ｉｄｇｔｌ ｔｒ ａｋ ｆ ｇｌ；ｅ －ａ ｉ ；ｏ ｔｎ ｕ ｅｔ ａｉｎ ｔ ｐｒｏａｉａｉｎ Ｋｅ ｒ ｓ ｉｉ ｅ ｒ ； ａ ｉ ｓｍｉ ｇｌ ｃ ｎｅｔ ｔ ｎｉ ｔ ；ａ ｅ ｃｌ ｔ ａ ｗａ ｍ ｒ ｅ ｒ ｆ ｅ ａｈ ｃ ｏ ｍቤተ መጻሕፍቲ ባይዱｌ ｚ ｏ
随着信息技术和计算机 网络的飞速 发展 ，数字 多媒体信 息表达 的效率及准确度大大提高 ， 给人们 带来 了极大的好处 。 但同时数字多媒体信息的易复制和易修改等数字特性使得其
脆 弱性水 印系统的特征 应由具体 的应用需求所决定 ，下
［ ｂ ｔａｔ Ｆａ ｉ ｉｉ ｌ ａｅｍａｋ ｅｈ ｉｕｓ ｒｖｄ ｆ ｃｉｅ ｏｕｉｎ ｒ ｌｍｅ ｉｃ ｎｅｔ ｕｈ ｎ ｃｔ ｎ ｎ ｍｐｒ ｅｅｔ ｎ Ｔ ｉ ｐｐ ｒ Ａ ｓ ｃ］ ｒｇｌｄｇｔ ｔｒ ｒ ｃ ｎｑ ｅ ｏ ｉｅｅ ｅｔ ｌｔ ｓ ｏ ｔ ｄａ ｏ ｔｎ ｔｅ ｔ ａ ｏ ｄｔ ｅ－ ｔｃｉ ． ｈｓ ａ ｅ ｒ ｅ ａｗ ｔ ｐ ｖｓ ｏ ｆ ｍｕ ｉ ａ ｉ ｉ ａ ａ ｄ ｏ
现状、一般原理、基本特征 、典型算法进行了综述 ，并对 ４种典型算法进行了实验研 究，分析 比较它们在经过剪切 、缩放 、ＪＥ 压缩、 ＰＧ
局部修改等处理时的脆 弱性，给 出脆弱性数字水印技术的发展方向。 关健词 ：数字水印 ； 弱性 ；半脆弱性 ；内容认证 ；篡改定位 脆
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．
箧 鏖
能识 别 二次扫描 和 印刷 的半脆 弱数 字水 印算 法
王 坚 ，李 玉 柏 ， 柴 松 （ 电子 科 技 大 学 通 信 与 信 息 工 程 学 院 ，四川 成 都 ６ ０ ５ ） １ ０ ４
摘 要 ： 出 了一 种 能 识 别 二 次 扫 描 和 印 刷 的 半 脆 弱 数 字 水 印 算 法 。 该 算 法 利 用 了 矩 阵 奇 异 值 的 提
（） 能 够 快 速 、 确 地 把 假 票 区分 出 来 。 ４要 准 １ ２ 印 刷 与 扫 描 误 差 分 析 ．
文 献 ［ １ 中 的 基 于 离 散 余 弦 变 换 的 算 法 ； 考 文 献 【２ １】 参 １】
数 字 水 印 算 法 根 据 鲁 棒 性 强 弱 程 度 分 为 鲁 棒 性 水 印 和 脆 弱 水 印 两 大 类 。 其 中 ， 常 见 的 鲁 棒 性 水 印 算 法
有 ： 考 文 献 【０ 中 的 基 于 离 散 小 波 变 换 的 算 法 ， 考 参 ｌ】 参
ｆ ） 票 的 时 间 不 能 太 长 ， 求 水 印 检 测 算 法 应 该 尽 １验 要 可 能地 简单 。 ｆ１ 买 到 票 到 验 票 入 场 这 一 段 时 间 内 ， ２从 门票 会 受 到 各 种 各 样 的 损 伤 。因此 要 求 设 计 出来 的 算 法 对 噪 声 攻 击 有很 强的鲁 棒性； （ １ 检 测 门票 时 ， 集 到 的 图像 数 据 相 对 加 水 印 时 ３在 采 的 图像 会 受 到 旋 转 、 位 攻 击 ， 有 可 能 受 到 剪 切 攻 击 。 移 并 因此要 求算 法对几何 攻击 的鲁棒性 极强 。
Ａｂ ｔａ ｔ Ｔ ｉ ａ ｅ ｏ ｅ ｄ ｇｔ ｌｗａｅ ａ ｋ ａｇ ｒ ｈ ｉ ｅ ｔ ｙｎ ｃ ｎ ａ ｄ ｐ ｎ ｉ ｇ ｔ ｓ ｓ ｒ ｃ ： ｈ ｓ ｐ ｐ ｒ ｎ ｖ ｌ ｉｉ ｔｒ ｒ ｌ ｏ ｔ ｍ ｄ ｎｉ ｉ ｇ ｓ ａ ｎ ｒ ｔ ｉ ａ ｍ ｉ ｆ ｉ ｎ ｍｅ ，ｗｈ ｃ ａ ｅ ｕ ｅ ｎ ｐ ｎ ｉｇ ａ ｔ— ｉ ｈ ｃ ｎ ｂ ｓ ｄ ｉ ｒ ｔ ｎｉ ｉ ｎ
中图 分 类 号 ： Ｔ １ ．３ Ｔ ３ １７ Ｎ９ １７ Ｐ ９ ． 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：０ ５ — ９ ８ ２ １ ）０ ０ ３ — ３ ２ ８ ７ ９ （０ ０ １ — １ ６ ０
Ａ ｅ － ｒ ｇｌ ｉ ｉ ｌｗａｅ ｍａ ｋ ａｇ ｒｔ ｍ ｄ ｎ ｉ ｉ ｇ ｓ ａ ｎ ｒｎ ｉ ｇ ｔｍｅ ｓ ｍｉ ｆａ ｉ ｄ ｇ ｔ ｔ ｒ ｒ ｌ ｏ ｉ ｅ ａ ｈ ｉ ｅ ｔ ｙｎ ｃ ｎ ａ ｄ ｐ ｉ ｔ ｉ ｓ ｆ ｎ
Ｗ ＡＮＧ Ｊ ｎ， Ｌ ｉ ｉ ａ Ｉ Ｙｕ Ｂａ ，ＣＨＡＩ Ｓ ｎ ｏｇ
（ｃｏｌｏ ｏ ｕ ｉ ｔ ｎ ａｄ Ｉｆｒ ｔ ｎ Ｅ ｇｎｅ ｎ ｆＵ Ｓ Ｃ ｈ ｎｄ １０ ４ ｈｎ ） Ｓ ｈｏ ｆＣ ｍｍ ｎｃ ｉ ｎ ｎｏ ｉ ｎｉｅｒ ｇｏ Ｅ Ｔ ，Ｃ ｅｇ ｕ６ ０ ５ ，Ｃ ｉ ａｏ ｍａｏ ｉ ａ
特 性 和 印 刷 过 程 中 色 域 转 换 的 误 差 ， 常 见 的 几 何 攻 击 有 较 强 的 抵 抗 能 力 ， 时 对 原 始 图 像 扫 描 和 印 对 同
刷 的 次数 有 着严 格 的要 求 ， 用 于印刷 品 防伪 。 适
关 键 词 ：数 字 水 印 ；半 脆 弱 ；门 票 防 伪 ；奇 异 值 分 解 ；混 沌 序 列
究 成 果 ［９ ６１ －。
以彩 色 图 像 作 为 原 始 图 像 ， 该 算 法 做 了大 量 仿 真 ， 后 对 最
将 该 算 法 应 用 到 门 票 与 香 烟 防伪 中 ， 得 了较 好 的效 果 。 取
１ 防 伪 对 算 法 的 要 求 ． 门票 防伪 的 实 际应 用 中 ， 下 问题是 必 须要 考 虑 的 ： 以
在 我 国 ， 刷 品 防 伪 的 商 业 空 间 巨 大 ， 数 字 水 印 印 而 以其 低 廉 的成 本 备 受 青 睐 。 外 ＩＥ 的 Ｔａ ｓｃｉ 国 ＥＥ ｒｎ ａｔ ｎ及 许 ｏ
多国际重要期刊都设有 关于数字水 印的技术专 刊 ¨ ， 】 国 内 许 多 研 究 人 员 也 以 各 种 不 同 的 形 式 发 表 了 自 己 的 研