数字水印技术探索与实现
数字水印技术
数字水印技术目录一、数字水印技术发展 (2)二、数字水印技术特点 (2)1、隐蔽性 (2)2、鲁棒性 (2)3、抗篡改性 (3)4、水印容量 (3)5、安全性 (3)6、低错误率 (3)三、数字水印技术分类 (3)1、按特性划分 (3)2、按附载的媒体划分 (4)3、按检测过程划分 (4)4、按内容划分 (5)5、按用途划分 (5)6、按隐藏位置划分 (6)7、按透明性划分 (6)四、数字水印技术应用 (6)1、印刷数字水印 (6)2、打印数字水印 (7)3、屏幕数字水印 (8)4、多媒体数字水印 (8)一、数字水印技术发展数字水印（Digital Watermark）一种应用计算机算法嵌入载体文件的保护信息。
数字水印技术，是一种基于内容的、非密码机制的计算机信息隐藏技术。
它是将一些标识信息（即数字水印）直接嵌入数字载体当中（包括多媒体、文档、软件等）或是间接表示（修改特定区域的结构），且不影响原载体的使用价值，也不容易被探知和再次修改。
但可以被生产方识别和辨认。
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。
数字水印是保护信息安全、实现防伪溯源、版权保护的有效办法，是信息隐藏技术研究领域的重要分支和研究方向。
二、数字水印技术特点1、隐蔽性也称不可感知性，即对于不可见水印处理系统，水印嵌入算法不应产生可感知的数据修改，也就是水印在通常的视觉条件下应该是不可见的，水印的存在不会影响作品的视觉效果。
2、鲁棒性水印必须很难去掉(希望不可能去掉)，当然在理论上任何水印都可以去掉，只要对水印的嵌入过程有足够的了解，但是如果对水印的嵌入只是部分了解的话，任何破坏或消除水印的企图都应导致载体严重的降质而不可用。
3、抗篡改性与抗毁坏的鲁棒性不同，抗篡改性是指水印一旦嵌入到载体中，攻击者就很难改变或伪造。
鲁棒性要求高的应用，通常也需要很强的抗篡改性。
在版权保护中，要达到好的抗窜改性是比较困难的。
信息隐藏——数字水印技术研究
信息隐藏——数字水印技术研究摘要: 作为隐蔽通信的主要技术手段和保护知识产权的有力武器, 以数字水印为代表的信息隐藏技术日趋成熟,本文充分介绍了数字水印技术的研究与应用领域，并展望了其未来发展前景。
关键词:信息隐藏数字水印前景计算机网络已广泛地应用于工业、商业、教育以及日常生活的各个领域,成为信息传输中不可缺少的基础设施。
但是,随之而出现的问题也十分严重:软件资源和数据信息受到非法的复制、篡改和毁坏。
在这种背景下,对多媒体数字信息安全的保护就成了当今数字时代的一个重要的研究课题。
数字水印(Digital Watermarking)技术则为上述问题提供了一套解决方案。
一、数字水印技术概述（一）概念数字水印是信息隐藏技术研究领域的一个重要分支，是实现版权保护的有效办法。
它是通过一定的算法将具有特定意义的标志性信息(水印)利用数字嵌入的方法隐藏在数字图像、声音、文档、视频等要保护的数字产品中，这种被嵌入的水印可以是一段文字、标识、序列号等，用以证明创作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来保证数字信息完整性和可靠性。
在数字水印系统中，隐藏信息的丢失即意味着版权信息的丢失，从而也就失去了版权保护的功能，说明这一系统就是失败的。
（二）特征1.不可感知性: 有两个方面: 一个指视觉上的不可见性, 即因嵌入水印导致图像变化对观察者的视觉系统来讲应该是不可察觉的; 另一方面水印用统计方法也是不能恢复的, 如对大量的用同样方法和水印处理过的信息产品即使用统计方法也无法提取水印或确定水印的存在。
2.鲁棒性: 指不因图像文件的某种改动而导致隐藏信息丢失的能力。
这里所谓“改动”包括传输过程中的信道噪音、滤波操作、重采样、有损编码压缩、D/A 或A/D 转换等。
3.安全性: 指隐藏算法有较强的抗攻击能力, 即它必须能够承受一定程度的人为攻击, 而使隐藏信息不会被破坏。
4.不可检测性: 指隐蔽载体与原始载体具有一致的特性。
数字图像水印算法研究与实现
数字图像水印算法研究与实现随着数字化的普及，网络媒体的迅猛发展，信息的传播越来越容易，而原创者的作品权益反而受到了侵犯。
在这种情况下，数字图像水印成为了保护版权的有效手段。
数字图像水印就是将一些特殊的信息嵌入到数字图像中的一种技术。
这篇文章主要介绍数字图像水印算法的研究与实现。
一、数字图像水印的分类数字图像水印主要分为可见水印与不可见水印两种。
在可见水印中，信息直接嵌入到图像中，可以被人类肉眼直接通过观察看到。
而不可见水印则是将信息隐秘地嵌入到图像中，对于人类眼睛来说看不出来。
因为可见水印的安全性不高，通常不会使用在保护版权这种敏感的领域，而不可见水印则更容易被广泛应用。
二、数字图像水印的嵌入过程数字图像水印的主要过程分为嵌入和提取两个过程。
在嵌入过程中，需要选定一些位置作为水印的嵌入点，然后将水印信息嵌入到这些点中。
具体的嵌入过程包括以下几个步骤：1. 对图像进行预处理：将图像转换成灰度图像或二值图像，以便更好地进行处理。
2. 选择嵌入点：选择一些图像中的像素点用来嵌入水印信息。
通常选择的像素点要符合一些特定的规则，比如保证水印信息容易提取，嵌入点分布均匀等。
3. 生成水印信息：生成需要嵌入的水印信息。
水印信息可以是一些文字、数字、图片或者其他的信息。
4. 对水印信息进行转换和编码：将水印信息转化成数字信号，然后进行编码。
常用的编码方式有Huffman编码、压缩编码等。
5. 嵌入水印：将编码后的水印信息嵌入到选择的像素点中。
嵌入方式通常分为直接覆盖、加法混沌、小波变换等方式。
三、数字图像水印的提取过程数字图像水印的提取过程是将嵌入的水印信息从图像中提取出来的过程。
提取的过程其实是嵌入过程的逆过程，包括以下几个步骤：1. 对图像进行预处理：和嵌入过程一样，需要将图像转换成灰度图像或二值图像，才能更好地进行处理。
2. 选择提取点：选择嵌入点对应的提取点。
3. 提取水印信息：从提取点中提取嵌入的水印信息。
一种适用于产品防伪的数字水印系统设计与实现的开题报告
一种适用于产品防伪的数字水印系统设计与实现的开题报告开题报告：数字水印系统设计与实现背景介绍随着社会的发展，假冒伪劣商品已成为市场上一大问题。
传统的防伪技术已无法满足需求，数字水印技术因此应运而生。
数字水印技术是通过在文件中插入制造者信息等较为隐蔽的数字编码信息来达到防伪目的的方法。
数字水印系统可以应用于各种产品的防伪、版权保护等方面。
本篇论文将侧重于数字水印系统在产品防伪中的应用。
研究目的与意义数字水印技术是一种应用广泛的技术，能够应用于音视频内容的版权保护、大数据分析等方面。
本次研究将侧重于数字水印技术在产品防伪中的应用，通过研究、设计和实现一个数字水印系统来达到以下目标：1. 了解数字水印技术原理和各种算法的特点。
2. 了解常用的数字水印应用领域并分析其应用特点。
3. 建立一套数字水印系统，能够为产品进行身份验证和防伪。
4. 对数字水印系统进行实验验证和性能测试。
研究内容1. 数字水印技术的研究数字水印技术是数字版权保护和防伪的核心技术，本文将主要介绍数字水印技术的原理、应用以及其在产品防伪中的应用。
主要内容包括数字水印的分类、数字水印嵌入和提取技术、数字水印应用领域等。
2. 数字水印系统的设计与实现数字水印系统是实现数字水印防伪的关键设备。
本文将设计和实现一种数字水印系统，主要包括系统架构设计、数字水印嵌入和提取算法设计、数字水印系统的性能测试等。
3. 数字水印系统的应用数字水印系统在产品防伪和身份验证方面具有广泛的应用前景。
本文将以数字水印系统应用为切入点，探讨数字水印应用在产品防伪和身份验证方面的实际效果和应用前景。
研究方法1. 文献综述法通过文献调研，了解数字水印技术的研究进展、应用现状与趋势等相关信息。
2. 系统设计法本文将采用面向对象技术，结合数字水印算法设计、数字图像处理算法及安全技术，设计数字水印系统，实现数字水印的嵌入和提取。
3. 实验验证法通过对设计与实现的数字水印系统进行实验对比，评估数字水印嵌入和提取算法的可行性和有效性，并对系统性能进行测试和分析。
数字水印技术_论文全套.docx
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。
数字水印的设计与实现
数字水印系统
四、系统实现
基于混沌与细胞自动 机算法的数字水印检 测功能
1 利用原始图像产生实际 细胞水印模板矩阵
2
提取的细胞水印模板= （待测图像DCT矩阵-原 始图像DCT矩阵） /alpha
3
实际细胞水印模板矩阵 与提取的细胞水印模板 矩阵做相关性检测
根据阈值判断待测图像 中是否含有水印
四、系统实现 数字水印系统
数字水印系统
基于混沌与细胞自动 机算法的数字水印嵌 入功能
1
四、系统实现
输入Logistic产生的随 机序列矩阵Rand[i][j]
将Rand矩阵转化为二值矩阵： Rand[i][j]>0.5时取1否则取0
将Rand矩阵扩大一圈为0的
边界生成temp矩阵
3
m=0,i=0,j=0
m<do_num
2 N
数字水印的设计与实现
1
一、课题背景及研究意义
❖ 我们已经进入了二十一世纪的数字化时代。人们习惯于通过互联网随时随地地将自己的 照片、图像、等数据上传发布。又由于互联网快速便捷的特性，这些原创或者商用作品 容易被有意无意的篡改。数字产品的版权，完整性，有效性得不到保证。
❖ 本系统主要设计了基于LSB算法和基于混沌细胞自动机算法的数字水印的嵌入、提取/检 测两大主要功能。方便用户能够根据自己的需要将自己的图像作品嵌入数字水印，并能 够加以检测，甚至抵抗一定程度的简单攻击。在一定程度上遏止侵犯原创权的行为。
pha*WaterMark)
将te胞mp矩自阵第动0列除机头尾变两化值以产外 生细胞 水印模板矩阵 赋值为原Rand矩阵最后1列的值
DCT离散余弦变换
将teWmp矩a阵t最e后r1M列除a头r尾k两。值以 外赋值为原Rand矩阵第0列的值
信息隐藏与数字水印技术研究
1、空域隐藏技术：这种技术是在图像的像素值中直接嵌入信息。常见的有 空域嵌入算法、最低有效位(LSB)算法等。这种方法的优点是简单易行，但鲁棒 性较差，容易受到图像处理和压缩等操作的干扰。
2、频域隐藏技术：在频域隐藏技术中，信息被嵌入到图像的频率分量中。 这种技术可以抵抗一定的图像处理和压缩，但计算复杂度相对较高。
二、数字水印技术
数字水印是信息隐藏的一种特定形式，主要用于版权保护。数字水印通过将 标识信息（如版权所有者信息、授权信息等）嵌入到数字媒体（如图像、音频、 视频等）中，以实现版权保护和盗版追踪。
数字水印技术按照嵌入信息可分为可见水印和不可见水印。可见水印会改变 载体数据的外观，但通常容易被攻击者移除或篡改。不可见水印不会改变载体数 据的外观，因此对攻击者更具挑战性。
3、建立完善的数字水印评价体系：目前，数字水印的评价主要依赖于人工 评估和客观指标评估。如何建立完善的评价体系，使得数字水印的评估更为准确 和公正，是一个需要解决的问题。
参考内容
数字水印是近年来发展起来的一种信息隐藏技术，它通过将一些特定的信息 隐藏在数字媒体中，以达到保护版权、防止篡改、追踪侵权等目的。基于数字水 印的文本信息隐藏方法的研究也因此成为了信息安全领域中的一个重要方向。
信息隐藏技术的核心原理在于使用人的感觉系统对数据的依赖性。人类的感 觉系统，如视觉、听觉等，对于某些特定类型的数据变化并不敏感。例如，我们 可能无法察觉到一段音频或视频中的微小改变，这就为信息隐藏提供了可能。通 过将信息编码为这些人类感觉系统无法察觉的变化，可以确保信息在传输过程中 的安全性。
另一个重要的信息隐藏技术是数据压缩。在这个方法中，信息的发送者会将 信息编码成一种特殊的格式，使得只有使用正确的解码器才能读取和理解信息。 这种方法在保证信息完整性的也大大提高了信息的保密性。
基于GPU的数字水印算法实现与优化研究
基于GPU的数字水印算法实现与优化研究数字水印算法是一种保护数字版权的重要手段，通过嵌入一定的信息，可以对数字内容进行验证和鉴别，防止盗版和篡改。
GPU技术的普及和发展，为数字水印算法的实现和优化提供了广阔的空间。
本文将介绍基于GPU的数字水印算法实现与优化研究。
一、数字水印算法概述数字水印算法是一种将数据嵌入到数字信号中的技术。
数字水印可以被看做是一种秘密信号，被嵌入到原始信号的微小部分中。
水印信息可以被提取，用于鉴别原始信号的合法性，防止其被篡改或盗版。
数字水印算法可以分为两类，频域算法和空域算法。
频域算法主要是基于小波变换，将水印信息嵌入到频域系数中，而空域算法主要是基于像素变换，将水印信息嵌入到原始信号的像素中。
这两种算法各有优缺点，应根据具体情况选择。
二、基于GPU的数字水印算法实现GPU作为一种新型的并行计算平台，具有强大的计算能力和存储带宽。
基于GPU的数字水印算法实现可以充分利用其并行性，提高算法的执行效率和鲁棒性。
在实现水印嵌入和提取的过程中，需要对数据进行多次变换和计算，这些计算过程可以通过GPU加速，大大提高计算速度。
同时，GPU还可以提供大量的存储空间，使得算法可以处理更多的数据。
三、基于GPU的数字水印算法优化在基于GPU的数字水印算法实现过程中，需要进行一定的优化，以提高算法的性能和效率。
首先，需要优化数据存储和传输的方式。
可以使用GPU的共享内存和纹理内存等高速存储器，避免频繁的数据传输和内存读写，减少延迟和带宽瓶颈。
其次，可以使用CUDA编程模型，将算法分解为多个线程块和线程，进行并行计算。
可以通过动态并行调度等方法，使得GPU资源得到最大化利用，提高算法的吞吐量和并发性。
最后，需要采用一些优化技巧，如半精度浮点数运算（FP16）、常量内存、指令优化和代码重构等方法，进一步提高算法的性能和效率。
四、总结数字水印算法是一种保护数字版权的重要手段。
基于GPU的数字水印算法实现和优化研究，可以充分利用GPU的并行计算能力和高速存储器，提高算法的执行效率和鲁棒性。
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数字水印技术探索与实现
随着数字化时代的不断发展，无论是电子商务、电子支付、数字化图书馆还是数字音像等都离不开数字化技术。
而其中，数字水印技术是一项十分重要的技术。
数字水印技术可以在数字图像、音频和视频等媒体文件中嵌入特定的标识符，以识别和保护这些文件的版权。
数字水印技术在音视频盗版领域的应用已经十分普遍，而数字水印技术在其他领域的应用也正不断被发掘，探索数字水印技术的实现方法已经变得非常必要。
一、数字水印技术的原理
数字水印技术是通过将一个标识符以一种不影响人类感知的方式嵌入到图像、音频或者视频等数字媒体文件中，这个标识符就是数字水印。
数字水印能够隐藏在图像或者语音中，不被人肉眼注意到，在保留原始文件所有信息的情况下，实现版权信息或其他信息的嵌入和识别。
这种提供信息完整性、不可见性和鲁棒性的数字水印技术，避免了版权图片被盗用、音频被盗包、视频被篡改等的风险，可以有效地保护数字媒体的版权和完整性。
数字水印技术的实现基于两个主要步骤：嵌入和提取。
嵌入是将数字水印嵌入原始的数字媒体文件中，而提取则是从嵌入了数字水印的数字媒体文件中提取数字水印信息。
在嵌入数字水印时，数字水印被修改并且嵌入媒体数据中，以便在之后的提取过程中能够提取出来。
而在提取数字水印时，根据相应的算法对带有水印信息的数据进行解码和恢复，最终得到数字水印信息。
二、数字水印技术的应用
数字水印技术不仅可以应用在版权保护上，也可以应用在信息隐藏和溯源等领域。
首先是版权保护方面，数字水印技术可以用来标识创作权并为版权所有者提供保护。
数字水印可以在数字音乐、电影、视频和游戏等娱乐产品中嵌入，以标示产品的来源和版权信息。
其次是信息隐藏方面，数字水印技术可以嵌入加密的消息或
其他类型的信息，以提供标记或隐藏信息的方法。
最后是溯源方面，数字水印技术可以嵌入一些信息，以帮助识别或确定数据的来源和完整性。
三、数字水印技术的实现策略
数字水印技术的实现需要解决许多困难，例如对交互性、假冒性和统计性攻击
的容忍，并能够针对在数字水印图像中的对抗行为进行检测。
因此，在实现数字水印技术时需要考虑以下要素。
1.水印鲁棒性
鲁棒性越高，嵌入的水印便越不易丢失、变残、或随机破坏。
因此，在实现数
字水印技术时需要提高水印的鲁棒性，防止信号失真，尺度变形，噪声攻击等对水印的影响。
2.水印透明度
透明度指的是嵌入水印的程度，透明度越高，原始图像或音频质量的影响就越小。
在实现数字水印技术时，需要做到高透明度嵌入，以更好的隐藏水印信息。
3.水印检测算法
检测算法是水印应用的关键因素。
众所周知，对于水印的检测程度直接影响了
其水印信息的提取。
因此，在实现数字水印技术时，需要强化水印检测算法，以确保从受到攻击的水印图像中成功提取水印信息。
四、数字水印技术的未来发展
数字水印技术作为数字版权保护的一种手段，其应用前景广阔。
在未来数字水
印技术中，更多的创新和强大的数字识别技术将应用于数字水印中。
诸如加密保护、盲水印等技术的整合和优化将更好的保护数字媒体的完整性，并有效避免商业信息窃取和滥用的风险。
还有更为广泛的域名涉足和产品应用，如安全认证和跨应用使用的技术，它们都将推进数字水印技术的继续发展和应用。
总之，数字水印技术识别数字文件并隐藏信息的技术，具有重要的实践意义，在实现数字版权建设中具有重要作用。
期待此技术在未来得到广泛应用，进一步推动数字内容产业的加速发展。