数字水印技术研究
1 数字水印技术研究
摘要
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。但是同时也带了了一些负面影响，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。所提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。而是一旦被解密后，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，这是，数字水印技术被提出了。
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兴技术，原作者的创作信息和个人标致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本数据的欣赏价值、实用价值为原则。
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。
数字水印按特点划分为鲁棒数字水印和脆弱数字水印；按水印所负载的媒体划分分为图像水印、音频水印、视频水印、文本水银一级用于三维网络水印等；按检测过程划分分为铭文水印和盲水印；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表示水印；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/尺度与数字水印。
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，有必要对数字水印做一番深入研究。
目录
1数字水印的特点 ································································································································· 2
2.2按水印所附载的媒体划分·············································································································· 3
2.3按检测过程划分 ······························································································································ 3
2.4按内容划分 ······································································································································· 3
2.5按用途划分 ······································································································································· 3
2.6按水印隐藏的位置划分 ·················································································································· 3
3数字水印的特性 ································································································································· 3
3.1隐蔽性 ··············································································································································· 3
3.2鲁棒性 ··············································································································································· 3
3.3抗窜改性 ··········································································································································· 4
3.4水印容量 ··········································································································································· 4
3.5安全性 ··············································································································································· 4
3.6低错误率 ··········································································································································· 4
4典型数字水印算法 ····························································································································· 4 2 4.1空域算法 ··········································································································································· 4
4.2PATCHWORK算法 ························································································································ 4
4.3变换域算法 ······································································································································· 4
4.3.1基于离散余弦变换的数字水印 ·································································································· 5
4.3.2基于离散小波变换的数字水印 ·································································································· 5
4.4压缩域算法 ······································································································································· 5
4.5NEC算法 ·········································································································································· 6
4.6生理模型算法 ·································································································································· 6
5数字水印应用领域 ····························································································································· 6
5.1数字作品的知识产权保护·············································································································· 6
5.2商务交易中的票据防伪 ·················································································································· 7
5.3证件真伪鉴别 ·································································································································· 7
5.4声像数据的隐藏标识和篡改提示 ································································································· 7
二维条码数字水印技术研究
２０１４年第叭期 ｄｏｉ：１０ ３９６９／ｊ ｉｓｓｎ １６７１—１１２２ ２０１４ ０１ ０１３
维条码数字水印技术研究
刘丽，周亚建 （北京邮电大学信息安全中心，北京１００８７６）
摘要：二维条码技术凭其自身的高容量、高密度、高纠错能力等优点，已被广泛应用于各行各业， 因此二维码技术在安全防伪方面的应用以及研究也日益重要。数字水印技术是信息隐藏技术的一个重要 分支，其对数字内容的版权保护有重要实用价值和实践意义。文章首先简单介绍了二维条码技术的基本 概念、特征、应用现状等。然后总结概述了近几年来二维码技术和数字水印技术结合的一些研究成果， 分析和讨论了部分典型算法，并指出了二维条码水印技术今后可能的一些发展方向。 关键词：二维条码；信息隐藏；数字水印 中图分类号：ＴＰ３０９ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７１—１１２２（２０１４）Ｏ１—００５６—０５
Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ Ｔｗｏ Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ Ｂａｒ Ｃｏｄｅ ａｎｄ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｗａｔｅｒｍａｒｋｉｎｇ
Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
ＬＩＵ Ｌｉ．ＺＨＯＵ Ｙａｚｉｉａｎ （Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ｃｅｎｔｅｒ，Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆＰｏｓｔｓ ａｎｄ ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １００８７６，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｓ ｔｈｅ ｔｗｏ ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ ｂａｒ ｃｏｄｅ’Ｓ ｍｕｃｈ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ，ｓｕｃｈ ａｓ ｂｉｇ ｃａｐａｃｉｔｙ，ｈｉｇｈ ｄｅｎｓｉｔｙ ａｎｄ ｇｒｅａｔ ｅｒｒｏｒ ｃｏｒｒｅｃｔｉｎｇ ａｂｉｌｉｔｙ，ｔｈｅ ｔｗｏ ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ ｂａｒ ｃｏｄｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｓ ｗｉｄｅｌｙ ｕｓｅｄ ｉｎ ｄｉｆｅｒｅｎｔ ｗａｌｋｓ ｏｆ ｏｕｒ ｌｉｆｅ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｌｙ． Ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓｌｙ，ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆｔｗｏ ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ ｂａｒ ｃｏｄｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎ ａｎｔｉ—ｃｏｕｎｔｅｒｆｅｉｔｉｎｇ ａｎｄ ｓｅｃｕｒｉｔｙ ｆｉｅｌｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｉｓ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｌｙ ｉｎｄｉｓｐｅｎｓａｂｌｅ．Ａｎｄ ｔｈｅ ｄｉｇｉｔａｌ ｗａｔｅｒｍａｒｋｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｗｈｉｃｈ ｉｓ ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｂｒａｎｃｈ ｏｆ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｈｉｄｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｈａｓ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ｖａｌｕｅ ｔｏ ｔｈｅ ｄｉｇｉｔａｌ ｃｏｐｙｒｉｇｈｔ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ．Ｆｉｒｓｔｌｙ，ｔｈｉｓ ｓｔｕｄｙ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｔｗｏ ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ ｂａｒ ｃｏｄｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ’Ｓ ｃｏｎｃｅｐｔ，ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ａｎｄ ｉｔｓ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓｔａｔｕｓ ｓｉｍｐｌｙ．Ｔｈｅｎ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｓ ａｎｄ ａｎａｌｙｓｉｓ ｔｈｅ ｒｅｃｅｎｔ ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｃｈｉｅｖｅｍｅｎｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｗｏ ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ ｂａｒ ｃｏｄｅ ａｎｄ ｄｉｇｉｔａｌ ｗａｔｅｒｍａｒｋｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Ｆｉｎａｌｌｙ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｐｏｉｎｔｓ ｏｕｔ ｓｏｍｅ ｃｏｕｌｄ ｂｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎｓ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｗｏ ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ ｂａｒ ｃｏｄｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｄｉｇｉｔａｌ ｗａｔｅｒｍａｒｋｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：２Ｄ ｂａｒ ｃｏｄｅ；ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｈｉｄｉｎｇ；ｄｉｇｉｔａｌ ｗａｔｅｒｍａｒｋｉｎｇ ０引言
数字水印技术研究进展
第２４卷第５期 北京工商大学学报（自然科学版） ｖｏ１．２４ Ｎｏ．５
２００６年９月 Ｊｏｕｒｎａｌ ０Ｉ Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｂｕｓｉｎｅｓｓ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｅｄｉｔｉｏｎ） Ｓｅｐ．２００６
文章编号：１６７１—１５１３（２００６）０５—００３７—０４
数字水印技术研究进展
陈秀新
（北京工商大学信息工程学院，北京 １０００３７）
摘要：数字水印是实现版权保护的有效办法，是多媒体信息安全研究领域的一个热点，也是信息
隐藏技术研究领域的重要分支．对数字水印技术的研究对象、应用领域、分类及系统模型等进行了
研究总结，并简要论述了几种典型的常用静止图像数字水印算法，分析了各种方法的优缺点及其应
用前景．
关键词：数字水印；多媒体信息安全；静止图像数字水印
中图分类号：ＴＰ２７４ 文献标识码：Ａ
所谓数字水印（ｄｉｇｉｔａｌ ｗａｔｅｒｍａｒｋｉｎｇ）技术，就
是通过信号处理的方法，将数字、序列号、文字、图像 标志等版权信息嵌入到多媒体数据中，以起到版权
保护的作用．从１９９４年开始，国际学术界陆续发表
有关数字水印的文章，且文章数量呈快速增长趋势， 几个有影响的国际会议（如ＩＥＥＥ ＩＣＩＰ，ＩＥＥＥ
ＩＣＡＳＳＰ，ＡＣＭ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ等）以及一些国际权威 杂志（如Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇ ｏｆ ＩＥＥＥ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，
ＩＥＥＥ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｓｅｌｅｃｔｅｄ Ａｒｅａｓ ｏｎ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ， Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ ｏｆ ＡＣＭ等）相继出版了数字水印
的专辑．到目前为止，数字水印从研究对象上看主要 涉及图像水印、视频水印、音频水印、文本水印和三
维网格数据水印等几个方面，其中大部分的水印研 究和论文都集中在图像研究上，其原因在于图像是
最基本的多媒体数据，且互联网的发展为图像水印
多媒体数字水印技术综述
科技信息 计算机与网络
多嬉傩数字水印技市综述
武汉大学计算机学院 三峡电力职业学院 熊富琴
［摘要］本文简要介绍了数字水印技术出现背景和广阔的应用前景。详细阐述了数字水印技术在多媒体数据中的应用，分别从数
字图像，音频语音，视频等方向对水印技术进行了综述。并对当前的数字水印技术的应用进行了简单总结。
［关键词］信息隐藏 多媒体数据数字水印 图像水印 语音水印 视频水印
０．引言 伴随着信息安全在技术上的需求，数字水印技术的出现是为了保
护数字内容的产权。数字水印技术…是一种将特制的、不可见的标记，利
用数字内嵌的方法隐藏在数字图像、声音视频等数字内容中，由此来确
定版权拥有者、认证数字内容来源的真实性、识别购买者、提供关于数
字内容的其他附加信息、确认所有权认证和跟踪侵权行为的技术。
数字水印从近十年诞生到现在，已经遍布信息安全、密码学、信息
与计算科学、通信与信息系统、信号与信息处理、应用数学、控制理论与
控制技术、模式识别与智能系统、计算机系统结构、计算机软件与理论、
计算机应用技术、军事通信学、软件工程、数字内容、数字媒体设计等领
域。因此数字水印技术有着广阔的应用前景。
本文专门针对多媒体中的数字水印技术进行详尽的综述。
１．多媒体数据［２１ 多媒体代表数字控制和数字媒体的汇合，多媒体技术是一种把文
本、图形、图像、动画和声音等多种信息类型综合在一起，并通过计算机
进行综合处理和控制，能支持完成一系列交互式操作的信息技术。多媒
体信息是采用多种多媒体传递的信息。多媒体数据是计算机可读的多
媒体类型。它主要有以下特征： （１）数据量庞大，例如音频和视频；
ｆ２）音频和视频都具有时间维；
（３）数字音频、图像和视频都是用一系列单个样本采样值表示的，
不具备计算机能够自动识别其内容中明显的语义结构；
ｆ４）多媒体数据的信息非常丰富，需要许多参数来表达其内容。
２．数字水印技术
数字水印从本质上说是一种通信方式（从水印嵌入器向水印接收器
静止图像数字水印的盲检测算法研究的开题报告
静止图像数字水印的盲检测算法研究的开题报告
一、选题背景及研究意义
随着数字图像使用的普及，图像的数字水印技术也得到快速发展。数字水印技术通过嵌入特定的信息在数字媒体中，可以用于版权保护、内容认证、所有权验证等领域。但是，水印在一些情况下可能会被恶意攻击者移除或篡改，因此需要验证这些水印的存在。
数字水印的检测分为盲检测和非盲检测。盲检测是指在没有原始数据的情况下，针对已嵌入水印的数字图像进行水印的检测和提取。而非盲检测则需要原始数据作为检测的条件。盲检测的技术对于一些商业应用非常有价值，因为数字水印的实现部分可能会被藏起来，使得原始数据不可用。
因此，针对静止图像数字水印的盲检测算法的研究具有重要性，目的是发现在数字图像里嵌入的隐藏信息以及发现可能的突破尝试，以达到保护版权和提升安全性的目的。
二、研究目标
本研究的目标是设计一个能够高效、准确地检测出静止图像数字水印的盲检测算法，利用图像的特征和统计分析方法，对比分析各种方法以及针对静止图像数字水印中常见的攻击和干扰，提高静止图像数字水印检测的准确度和鲁棒性。
三、研究内容
为达到上述目标，我们将从以下几方面来进行研究：
1. 水印技术的基础。了解水印的基本原理、嵌入方法和提取方法，学习数字水印的实现和相关的特定工具，熟悉水印在静止图像中的表现形式和特征。 2. 盲检测算法的分类和比较。了解盲检测算法的分类和相似度衡量方法。研究并比较基于感知哈希的图像水印提取算法、基于频域的方式和基于深度学习的方法等盲检测算法。
3. 图像特征的提取和统计分析。通过数字图像处理技术和机器学习技术实现图像特征的快速提取。分析提取的特征并用统计分析方法评估其有效性和可靠性。
4. 攻击干扰对检测算法的影响分析。研究并分析静止图像数字水印中常见的攻击和干扰，如噪声、压缩、滤波等。分析攻击干扰对静止图像数字水印盲检测算法的影响，改进算法性能。
四、预期结果
完成本研究后，我们将实现一个能够高效、准确地检测出静止图像数字水印的盲检测算法，并进行基础和高级测试以验证其有效性和鲁棒性。我们还将研究并分析常见攻击和干扰对此算法的影响，提高其稳定性。最终，将在静止图像数字水印保护领域中推广应用。
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DWT数字图像水印技术研究
基于ＤＷＴ数字图像水印技术研究 ｝ 图像处理学术探讨！ ｌ二＝＝．：＝：：． ．１二．１二一 ．１二 ．一．一一一一二：：：二：：：：ｌ二．土＿ ．． ２ｔＪｌ２零帮Ｓ笺蕞ｌ
吴翩卉王春枝
（湖北工业火学，湖北武汉４３００６８） ［摘要］提出一种改进ＤＷＴ的数字水印算法。它以水印信号的强度低于人类视觉的特点，通过对信号的调整，在不
改变视觉的效果下嵌入另一个图像；并用ＭＡＴＬＡＢ和实验数据去验证，得到鲁棒性强、安全性高的数字水印图像。
［关键词］ 数字水印；离散小波变换（ＤｗＴ）；高频区；鲁棒性
１．前言
数字水印是一个隐藏信息的行为，它与数字信号的类
型（如；图像，歌曲，视频等）有关，它们的概念都是在相应的
数字信号里藏有一个信息，然后通过解密来使它们成功分
开。水印隐藏的信息与实际的信号的内容有关。
水印算法主要分两种：空间域和变换域。空间域就是把
信息嵌入到随机选择的图像点中最不重要的象素位置
（Ｌｅａｓｔ Ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ Ｂｉｔｓ）ＬＳＢ，这种水印是不可见的；变换域
一般是采用扩展频谱通信技术，它的主要技术有（离散傅里 叶变换）ＤＦＴ，（离散余弦变换）ＤＣＴ和ＤＷＴ，根据这些不同
的变换，把数字图像转化成相应的频域系数，然后根据它们
隐藏的类型进行适当编码和变形，再根据信息量选择频域
系数序列，最后将该数字图像中的频域系数的反变换转化
为空间域的数据。第二种算法隐藏的信息量不大，但它的抗
攻击力好，所以适合版权保护方面的数字水印加密技术。
本文提出了改进的ＤＷＴ数字水印加密技术，分析此类
水印系统的属性，其水印模型将通过ＭＡＬＡＢ来实现，并通
过一些图像的实验来说明这一水印加密技术。
２．。提出方法
一个好的水印技术应有高的鲁棒性，也就是不容易被
人攻击；另外，有水印的图像应该不容易被去除和宿主图像
的质量不应被破坏。
想要得到好的数字水印，首先要研究人眼视觉感知情
况，通常图像信息会被人眼分解，并散布到从人眼到大脑视
混沌数字水印技术研究进展
第２８卷第１期 ２０１１年１月 计算机应用研究 Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ Ｃｏｍｐｕｔｅｒｓ Ｖｏｌ＿２８ Ｎｏ．１ Ｊａｎ．２０１１
混沌数字水印技术研究进展术
刘竹松，陈平华，刘怡俊
（广东工业大学计算机学院，广州５１０００６）
摘要：结合近几年混沌数字水印的研究成果，系统地从混沌数字水印研究分类和研究领域两个方面，综述了
混沌数字水印的最新研究成果。介绍了混沌数字水印的定义及常见分类，从混沌序列数字水印、混沌映射数字
水印和混沌系统数字水印三个方面介绍了国内外研究情况，从文本水印、图形水印、音频水印、视频水印等领域
详细综述了混沌数字水印研究理论和算法，就混沌数字水印研究中存在的问题和未来的发展趋势进行了总结和
展望。
关键词：信息隐藏；数字水印；混沌数字水印；混沌序列
中图分类号：ＴＰ３０９ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００１—３６９５（２０１１）０１—０００１—０５
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１－３６９５．２０１ １．０１．００１
Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｏｆ ｃｈａｏｓ—ｂａｓｅｄ ｗａｔｅｒｍａｒｋｉｎｇ
ＬＩＵ Ｚｈｕ—ｓｏｎｇ，ＣＨＥＮ Ｐｉｎｇ—ｈｕａ，ＬＩＵ Ｙｉ—ｊｕｎ （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ ５ １０００６，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ ｔｈｅ ｌａｔｅｓｔ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎ ｂｏｔｈ ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｆｉｅｌｄ．Ｆｉｒｓｔ ｏｆ ａｌｌ，ｉｔ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｔｈｅ ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ ｏｆ ｃｈａｏｔｉｃ ｄｉｇｉｔａｌ ｗａｔｅｒｍａｒｋｉｎｇ ａｎｄ ｉｔｓ ｃｏｍｍｏｎ ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ．Ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｓｔａｔｕｓ ｏｆ ｃｈａｏｓ ｓｅｑｕｅｎｃｅ ｗａｔｅｒｍａｒｋｉｎｇ．ｃｈａｏｓ ｍａｐｐｉｎｇ ｗａｔｅｒｍａｒｋｉｎｇ ａｎｄ ｃｈａｏｓ ｓｙｓｔｅｍ ｗａｔｅｒｍａｒｋｉｎｇ ａｔ ｈｏｍｅ ａｎｄ ａｂｒｏａｄ ｉｎ ｔｈｅ ｎｅｘｔ．Ｔｈｅｎ ｒｅｖｉｅｗｅｄ ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｔｈｅｏｒｉｅｓ ａｎｄ ａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ ｉｎ ｔｈｅ ｆｉｅｌｄ ｏｆ ｔｅｘｔ ｗａｔｅｒｍａｒｋｉｎｇ，ｇｒａｐｈｉｃｓ ｗａｔｅｒｍａｒｋｉｎｇ，ａｕｄｉｏ ｗａｔｅｒｍａｒｋｉｎｇ ａｎｄ ｖｉｄｅｏ ｗａｔｅｒ— ｍａｒｋｉｎｇ ｉｎ ｄｅｔａｉｌ．Ｆｉｎａｌｌｙ．ｐｏｉｎｔｅｄ ｏｕｔ ｓｏｍｅ ｃｈａｌｌｅｎｇｅｓ ａｎｄ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｏｆ ｃｈａｏｓ—ｂａｓｅｄ ｗａｔｅｒｍａｒｋｉｎｇ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｈｉｄｉｎｇ；ｗａｔｅｒｍａｒｋｉｎｇ；ｃｈａｏｓ—ｂａｓｅｄ ｗａｔｅｒｍａｒｋｉｎｇ；ｃｈａｏｓ ｓｅｑｕｅｎｃｅ
改进离散余弦变换图像数字水印技术的研究
第１２卷第ｌ６期２０１２年６月 １６７１—１８１５（２０１２）１６—４０１３－０５ 科学技术与工程 Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｖｏ１．１２ Ｎｏ．１６ Ｊｕｎ．２０１２ ⑥２０１２ Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈ．Ｅｎｇｒｇ．
改进离散余弦变换图像数字水印技术的研究
闾枫
（常州信息技术学院，常州２１３１６４）
摘要针对离散余弦变换存在健壮性不理想的缺陷，提出一种改进的基于离散余弦变换的数字水印新方法。该方法在利 用离散余弦变换中高频带系数平均值接近零的特性基础上，将数字水印加上乱序排列法的前置处理。实验结果证明：改进的 离散余弦变换不仅能较好地取回数字水印，而且取出数字水印后的图像接近完美，健壮性较好。 关键词离散余弦变换 乱序排列法 数字水印 健壮性 中图法分类号ＴＰ３９１．４１； 文献标志码Ａ
近年来，随着各种信息的数字化、计算机技术 的成熟及网络的飞速发展，人们藉由网络可以快速
而便利地获取各种多媒体信息，利用计算机技术处
理及存储资料，并将这些取得的资料进行任意的修
改、复制和再传播，因此对于个人私密性资料与知
识产权的保护就显得非常重要。数字水印作为一
种有效的保护机制，引起了学术界的广泛研究，早 期的数字水印采用在空问域嵌入¨ ，但容易受到
媒体处理的攻击，因此有文献报道采用在转换域嵌
入 Ｊ，即采用离散余弦变换的方法，由于此方法具
有不易被破坏的特点，因此受到越来越广泛的重
视，但这个方法存在健壮性不理想的状况。针对存
在的问题，本文在利用离散余弦变换的具有中／高
频带系数平均值接近零的特性基础上，提出将数字
水印乱序排列后，再进行数字水印的嵌入。为了验
证提出方法的正确性，文中客观地以峰值信噪比评
估嵌入与取出数字水印图像品质及关联系数来评
估数字水印受到攻击的性能，并以主观的视觉评估
嵌人数字水印的图像及取出的数字水印品质。结
果表明：提出的方法不仅保留了离散余弦变换能在
文本数字水印技术研究综述
第37卷增刊(I)
2007年9月 东南大学学报(自然科学版)
JOURNALOFSOUTHEASTUNIVERSITY(NaturalScienceEdition) Vol137Sup(I)
Sept.2007
文本数字水印技术研究综述
刘 昊1,3 孙堡垒1,3 郭云彪2 周琳娜2 张 茹1 钮心忻1
(1北京邮电大学信息安全中心,北京100876)(2北京电子技术应用研究所,北京100091)(3国际关系学院研究生处,北京100091)
摘要:由于文本中可容纳水印的冗余较少,文本数字水印技术极富挑战性.首先简述了文本的分
类;然后介绍了文本数字水印技术领域的主要研究成果和最新进展,包括基于文档结构、自然语言
处理技术和传统图像水印技术三类方法;从容量,鲁棒性,技术基础等方面比较了现有成果,分析了
各类方法的主要优缺点;最后在总结现有成果的基础上展望了文本数字水印技术的前景,指出了该
技术未来可能的研究重点以及待改进和研究的方向.
关键词:文本水印;信息隐藏;鲁棒性
中图分类号:TP35 文献标识码:A 文章编号:1001-0505(2007)增刊(I)20225206
Surveyoftextwatermarking
LiuMinhao1,3 SunBaolei1,3 GuoYunbiao2 ZhouLinna2 ZhangRu1 NiuXinxin1
(1InformationSecurityCenter,BeijingUniversityofPostsandTelecommunications,Beijing100876,China)(2InstituteofElectronicTechnologyBeijingApplication,Beijing100091,China)(3GraduateSchool,UniversityofInternationalRelations,Beijing100091,China)
浅谈数字水印技术
Ｔａ１ｋ ｏｎ Ｗａ ｔ ｅｒｍａｒｋ Ｔｅｃｈｎｏ １ ｏｇｙ ｏｆ Ｆｉ ｇｕｒｅｓ 文静’ Ｗｅｎ Ｊｉｎｇ （１．南京航空航天大学，南京２１００１６；２．淮阴师范学院，淮阴２２３０００） （１．Ｎａｎｊｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ａｅｒｏｎａｕｔｉｃｓ ａｎｄ Ａｓｔｒｏｎａｕｔｉｃ。Ｎａｎｊｉｎｇ ２１００１６；２．Ｈｕａｉｙｉｎ Ｔｅａｃｈｅｒｓ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｈｕａｉｙｉｎ ２２３０００） 摘要：数字水印是版权保护的重要手段，是当今的研究热点。本文对数字水印技术的基本工作原理、特性、分类 进行了介绍，对典型攻击、典型算法及其应用领域进行了探讨和分析。 关键词：数字水印：版权保护：算法：鲁棒 Ｐｉ；水印攻击 中图分类号：ＴＰ３９３、 文献标识码：Ａ 文章编号：１ ６７ １—４７９２一（２００６）７—００３５—０３ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗａｔｅｒｍａｒｋ ｏｆ ｆｉｇｕｒｅｓ ｉｓ ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｍｅａｓｕｒｅ ｔｏ ｐｒｏｔｅｃｔ ｃｏｐｙｒｉｇｈｔ，ｗｈｉｃｈ ｉｓ ａ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｈｏｔｐｏｔ ｎｏｗａｄａｙｓ．Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｍａｋｅｓ ａｎ ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｂａｓｉｃ ｗｏｒｋｉｎｇ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ，ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ａｎｄ ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｗａｔｅｒｍａｒｋ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ｆｉｇｕｒｅｓ，ｍａｋｅｓ ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ ａｎｄ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｙｐｉｃａｌ ａｔｔａｃｋ，ｔｙｐｉｃａｌ ａｒｉｔｈｍｅｔｉｃ ａｎｄ ｉｔｓ ａｐｐｌｉｅｄ ｄｏｍａｉｎｓ． Ｋｅｖｗｏｒｄｓ：Ｗａｔｅｒｍａｒｋ ｏｆ Ｆｉｇｕｒｅｓ；Ｃｏｐｙｒｉｇｈｔ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ；Ａｒｉｔｈｍｅｔｉｃ；ＲｏｂｕｓｔｎｅＳＳ；Ｗａｔｅｒｍａｒｋ Ａｔｔａｃｋ ０引言 近年来，网络和数字技术的迅速发展，数字媒体因其易 复制、篡改、非法传播等特点，使得版权保护和信息安全问 题日益突出。数字水印技术作为多媒体版权内容保护的新技 术，以其特定的优势，得到了越来越广泛的研究和应用。 １ 数字水印技术的概念及原理 所谓数字水印是指用信号处理的方法在数字多媒体数据 中嵌入隐蔽的标记，这种标记通常是不可见的，只能通过专 用的检测器或阅读器提取。数字水印的基本思想是利用人类 感觉器官的不敏感，以及数字信号本身存在的冗余，在图像、 音频和视频等数字产品中嵌入秘密的信息以便记录其版权， 同时嵌入的信息能够抵抗一些攻击而生存下来，以达到版权 认证和保护的功能。数字水印并不改变数字产品的基本特性 和使用价值。 一个完整的数字水印系统应包含三个基本部分：水印的 生成、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／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。水印的嵌入和提取框图如图一所示。 ２数字水印的特性 可能瞰击 水印 水印嵌人 隐秘 —－４水印嵌人 水印ｌ Ｉ信号 ｆ ｌ子系统 Ｉ ｌ载体 Ｉ ｆ子系统 ｆ Ｉ信号 ｆ 图一水印嵌入、提取过程 由于数字水印不仅要保证隐藏信息不被侵犯和发现，而 且要考虑在经历了各种环境及操作后，仍具有免遭破坏的能 力。因此数字水印对正常的操作应该具有免疫能力。为了满 足不同应用的要求，一般认为数字水印应具有以下一些基本 特点： （１）不可感知性（ｉｍｐｅｒｃｅｐｔｉｂｉｌｉｔｙ） 又称隐蔽Ｊ陛、透明性、不可感知性、高保真等。指嵌入 水印后，水印信息和原始作品数据集成在一起，不会破坏数 字产品的质量，在视觉或听觉上感觉不到它的存在 （２）易取性 数据所有者应该能很容易地提取水印 （３）鲁棒性 又称为免疫性、健壮性等。是数字水印最重要的特征。 所谓鲁棒性是指嵌入水印后的数字作品在经过各种有意或无 意的处理或攻击后，仍能成功检测出水印的能力。数字水印 浅 淡 数 字 水 印 技