信息隐藏与数字水印技术 第七章 可逆水印
基于变换域的数字水印技术
基于变换域的数字水印技术作者：玄宇牟歌李亚来源：《科技创新与应用》2014年第35期摘要：数字水印技术在所有权保护、认证、指纹、拷贝控制、访问控制和广播监控方面都有重要的应用。
空间域水印算法具有较好的抗几何失真能力，但是抗信号失真的能力较差。
因此，将研究方向锁定在变换域，通过比较、分析、总结现有算法中存在的问题，提出新的解决方案。
关键词：数字水印；余弦变换；小波变换；傅里叶变换；鲁棒性；不可见性当今计算机与网络技术发展迅速，数字作品传播和拷贝变得异常容易，同时使得数字作品的信息安全保护和版权保护难度越来越大，成为大家广为关注的问题。
数字水印技术是通过在原始数据中嵌入一些重要信息来达到信息安全保护和版权保护的作用。
基于变换域的数字水印技术通常采用类似于扩频图像的技术来隐藏水印信息。
这类技术一般基于常用的局部或是全局的图像变换。
这些变换包括：离散余弦变换（DCT）、离散小波变换（DWT）、傅氏变换（DFT）等。
本项目分别对各种算法进行验证，对水印系统中图像进行质量评价。
1 首先研究基于DCT的数字水印处理技术首先将整幅图像分成块，对每一块分别进行DCT计算，在每一块中选取合适频段的系数，将水印信息分散嵌入到每一块所选取的DCT系数中。
这种方法称为分块DCT。
通常块的大小采用g*g像素点。
由于后者是JPEG压缩标准中采用的方法，而且分块DCT计算速度要比全局DCT计算速度快得多，因此目前DCT域的水印方法大多数是采用分块DCT方法。
设计进行了数字水印系统的性能测试。
即抗压缩性能（JPEG压缩）、抗滤波性能、抗噪声性能、抗剪切性能、抗旋转性能等。
在数字水印系统的性能测试中，提取的水印信息较容易辨别，主观视觉效果证实了该算法实现了水印的不可见性。
对图像进行JPEG压缩——加噪声——进行滤波——剪切——旋转后，仍能够提取出水印，说明这种算法充分满足了水印的不可见性和鲁棒性。
研究了用matlab实现图像数字水印系统界面。
一种基于位置图的可逆水印方案王继军
2013， 49 （4）
87
通信、 安全 ⦾ ⦾ 网络、
一种基于位置图的可逆水印方案
王继军
WANG Jijun
广西财经学院 信息与统计学院， 南宁 530003 Guangxi University of Finance and Economics, Nanning 530003, China WANG Jijun. Algorithm for reversible watermarking based on location map. Computer Engineering and Applications, 2013, 49 （4） ： 87-90. Abstract：This paper presents an algorithm for reversible watermarking based on location map. The host image is divided into blocks, then make sure the kind of every block according to the data magnitude, after that location map and its coding are produced. The watermarking is embedded according to location map and mixed embedding method. Theory and experimental result indicates that this method can meet the different needs by selecting the appropriate parameter. Theoretical analysis and experimental results show that the algorithm is reversible and effective and secure. Key words： reversible watermarking; location map; reversible data embedding; information hiding; Least Significant Bit （LSB） 摘 要： 提出一种基于位置图的可逆水印算法， 选取载体图像的低位平面值作为水印嵌入位置， 将载体图像分块， 根据分
边缘和纹理优先的可逆数据隐藏算法
中图分 类号 ： Ｐ ０ ． Ｔ ３９ ７
文献标 志码 ： Ａ
Ｒｅ ｅ ｓｂｌ ｔ ｄ ｎ ｌｏ ｉｈｍ ｒ ｔｕ ｉ ｄ ｅ ｎ ｅ ｔ ｒ ｓ ｖ ｒ ｉ ｅ ｄａ ａ ｈｉ ｉ ｇ ａ ｇ ｒｔ ｉ ｆ ｓ ｓｎｇ ｅ ｇ ｓａ ｄ ｔｘ ｕ ｅ
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边 缘 和 纹 理优 先 的可 逆 数 据 隐藏 算 法
李建伟 ， 胡永健 ， 陈开英
（ 华南理工大学 自动化科学与工程学院， 广州 ５ ０ ４ ） １６ １
（ｉａ ｗ ｉ１ ＠ ｇ ａｌｃｒ ｅｙｈ ＠ ｓｕ．ｄ ． ｌ １ｉｎ ｅ０２ ｍ ｉ ｏ ；ｅｊｕ ｃｔｅｕ ｅ ） ｊ ． ｎ １
本 文算 法的中心思想 是优先考虑在 边缘和纹理 隐藏数 据 ， 即
逆（ 或称无损） 印技术可在 提取水 印 的同时完整 地恢 复原 水 始宿主信号 。
、 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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从直方 图的两个端点 开始 ， 由大幅值差 值向小 幅值 差值顺 序
在现 有的可逆水印技术 中 』 有一 类是通 过差值扩 展 ， 来实现 高容量 的可逆数据嵌入 。这种利用差值扩展的方法首 先由 Ｔａ 提 出 ， 由 ，１ ｉ 人 ‘ 进一 步发 展。这些 算 ｉ ｎ 并 Ｉ０ 等 １ｄ ｝ ２ 法的共同特点是从小差值 到大差值选 取嵌入 位置 ， 即从 图像 的平坦区域开始嵌 入数 据。但是 ， 由嵌入 引进 的形变 会造成 图像平坦 区域的失真 ， 而人 眼对 平坦区域 的微小改 变十分敏 感 ， 以很容易察觉图像 的改 动； 所 另一 方面 ， 眼对纹理 区域 人
图像可逆水印的高保真性与鲁棒性研究
图像可逆水印的高保真性与鲁棒性研究图像可逆水印的高保真性与鲁棒性研究摘要：图像可逆水印是一种在图像领域被广泛应用的技术，其既能保护图像的版权，又不影响图像的视觉质量。
本文主要研究了图像可逆水印的高保真性与鲁棒性，并通过实验验证了提出的方法的有效性和可行性。
1. 引言随着互联网和数字技术的发展，图像的使用和传播日益广泛。
然而，图像的盗版和篡改现象十分严重，使得保护图像的版权成为一项紧迫的任务。
传统的数字水印技术虽然可以对图像进行保护，但同时会影响图像的质量，降低观看效果。
因此，图像可逆水印技术应运而生。
2. 图像可逆水印的原理与应用图像可逆水印技术主要基于图像的特性，设计一种算法将水印嵌入到图像中，同时保证图像的视觉质量不受明显影响。
水印嵌入过程需要考虑到水印的鲁棒性，即嵌入的水印对图像处理操作的抵抗能力。
常见的嵌入算法包括离散小波变换、离散余弦变换等。
提取水印的过程主要通过检测图像的差异来实现。
图像可逆水印技术的应用领域很广泛，其中包括版权保护、医学图像认证、图像检索等。
在版权保护方面，图像可逆水印可以嵌入版权信息到原始图像中，一旦发现盗版行为，可以通过提取水印信息来追溯。
在医学图像认证方面，可逆水印技术能够为医学图像添加与病人相关的信息，方便逆向追溯和诊断。
在图像检索方面，可逆水印可以为图像添加特定属性和标识，方便进行检索和管理。
3. 高保真性与鲁棒性的研究为了提高可逆水印技术的保真性，当前研究主要关注两个方面：一是提高水印嵌入算法的效率和准确性；二是降低水印提取过程对图像的影响。
在嵌入算法方面，可以通过优化算法的参数选择、改进解码算法等方式来提高效率和准确性。
在提取过程中，可以采用特定的检测算法来减小对图像的影响。
同时，鲁棒性的研究也十分重要。
鲁棒性是指水印在经过一系列图像处理操作后依然能够被有效提取的能力。
目前的研究主要关注抵抗常见的图像处理操作，如图像压缩、旋转、缩放等。
可以通过引入错误纠正码、增加水印嵌入信息量等方式来增强水印的鲁棒性。
信息隐藏
第一章1 什么是信息隐藏信息隐藏是把一个有意义的信息隐藏在另一个称为载体C（cover）的信息中得到隐藏载体（Stego Cover）S，多用的载体可以是文字，图像，声音及视频等。
2 信息隐藏与密码技术的区别密码技术主要是研究如何将机密信息进行特殊的编码，以形成不可识别的密文进行传递；而信息隐藏则主要研究如何将某一机密信息隐藏于另一公开的信息中，然后透过公开信息的传输来传递机密信息。
3 信息隐藏技术的分类①按载体类型分：包括基于文本，图像，声音和视频的信息隐藏技术②按密钥分：若嵌入和提取采用相同密钥，则称为对称隐藏算法，否则称为公钥隐藏算法③按嵌入域分：主要可分空域（或时域）方法和变换域方法④按提取要求分：若在提取隐藏信息是不需要利用原始载体C，则称为盲隐藏：否则称为非盲隐藏，目前主要采用的是盲隐藏技术。
⑤按保护对象分：主要可分为隐写术和水印技术4 隐写术与数字水印技术的区别①隐写术的目的是在不引起任何怀疑的情况下秘密传送消息，因此它的主要要求是不被检测到和大容量等。
②数字水印是指嵌在数字产品中的数字信号，可以是图像，文字，符号，数字等一切可以作为标记和标志的信息，其目的是进行版权保护、所有权证明、指纹和完整性保护等，因此它的要求是鲁棒性和不可感知性等。
5 信息隐藏技术的特点①透明性invisibility 也叫隐蔽性②鲁棒性robustness 是指不因图像文件的某种改动而导致隐藏信息丢失的能力③不可检测性undetectability 指隐藏载体和原始载体具有一致的特性④安全性security 指隐藏算法有较强的抗攻击能力⑤自恢复性：由于经过一系列操作或变换后，可能会使原图产生较大的破坏，如果只从留下的片段数据仍能恢复隐藏信号，而且恢复过程不需要宿主信号，则可称为所谓的自恢复性⑥对称性：通常信息的隐藏和提取过程具有对称性⑦可纠错性：为了保证隐藏信息的完整性，使其在经过各种操作和变换后仍能很好地恢复，通常采用纠错编码方法6 图 1.3 信息隐藏和提取系统的模型解释隐藏过程：首先对消息M可以做预处理，这样形成消息M’，为加强整个系统的安全性，在预处理过程中也可以使用密钥来控制，然后用一个隐藏嵌入算法和密钥K1把与处理后的消息M’隐藏到载体C中，从而得到隐藏载体S提取过程：使用提取算法和密钥K2从隐蔽载体S中提取消息M’，然后使用相应的解密或扩频解调等解预处理方法由M’恢复出真正的消息M7 信息隐藏算法的空域算法和频域算法空域算法：是将信息嵌入到随机选择的图像点中最不重要的像素位（LSB）上，可保证嵌的信息是不可见的。
【计算机应用】_图像隐藏_期刊发文热词逐年推荐_20140726
科研热词 预测误差差值扩展 溢出定位图 可逆数据隐藏 信息隐藏 直方图平移 安全性 鲁棒性 混沌序列 差值扩展 人类视觉系统 隐写术 隐写分析 错误隐藏 重构 运动矢量恢复 转码 视频水印 色彩分量 离散小波变换 直方图调整 盲水印 灰度级插值 渐进预测 最低有效位替换 最低有效位 最优阈值 最优直方图对 最优嵌入区 无损数据隐藏 文本隐藏 整数小波 数据隐藏 数字水印 提升小波 性能估计 帧间 嵌入率 峰值信噪比 图像隐藏 图像水印 图像恢复 图像信息隐藏 图像 可逆水印 双随机相位编码 压缩域 剪切攻击 分段差值扩展 分块自适应 像素差值 像素值差异 位平面替换
53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81
差错隐藏 差分直方图 差值直方图平移 差值扩展 小波域hmt模型 小波变换 多重秘密共享 增强型数据速率gsm演进技术 均方差 图像隐藏 图像索引 图像块 图像二值化 双路信道 半色调图像 加密 冗余编码 全景图像 人类视觉系统 临界融合 临界可见误差 三次b样条插值 rmse psnr lsb信息隐藏 jbig压缩 fpga exe文件 bézier插值
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一种基于直方图的可逆数字水印算法
印信息嵌入量， 而通过适当设置标志点既可决定像素值的 移动方向， 也可避免像素值上溢和下溢情况的发生。
许多实际应用 ， 如医疗诊断、 军事应用和法律诉讼等， 要求
在提取 隐藏 的水 印信 息 之后 ， 精 确 地 恢 复 原始 载 体 信 能 息 。可逆水 印技 术或 无 损数 据 隐藏 技术 就 是适 应 这 种要 求 而提 出的。 可逆数 字 水 印 的 思 想 最 早 是 由 Ｈ ｎｉ ｅ 等 人 在 ｏｓ ｇｒ ｎ １９ 年 的一项美 国专利 【２ ９９ １Ｊ 出的 ， ．中提 这项专 利利 用 可逆 的嵌 入方法在 图像 中嵌 入数 据 ， 使得提 取算 法在提取 出嵌
ｒｔ ｍ ． ｉ ｈ ｉｔｇ ａ ｏ ｎ ｉ ｇｅａ ｄｉ ｌｃ ｓ Ｃ ｍ ｂｄ ａｌｒ ｅａ ｕ ｔｏ ａａｂ ｄｆｉ ｈ ａｕ ｓｏ ｉ ｌ． ｆａ ｏｎ ｓ ｉ ｈ Ｕｓｎ ｔ ｅｈｓｏ ｒｍ ｆ ｇ ａ ｍａ ｔ ｂｏ ｋ ，ａ ｅ ｅ ａｇ ｍｏ ｎ ｆｄ ｔ ｙ ｍｏ ｉ ｎ ｔ ｅｖ ｌｅ ｆｐｘｅｓＡ ｇ ｐ ｉｔｉ ｎ ｓ ｎ ｙｇ ｌ ｓｔｔ ｒｖ ｎ ｖ ｒ—ｆ ｗｓＴｈ ｅ ｓｄ ｔ ｅｎｆｒｅｔ ｅｓｃ ｒｔ ｆｗａｅｍａｋｉ ｄ ｐｅ ｇ ｓ ｈ ｒｇｎ ｌａｇ ｒｔ ， ｅ ｕ ｅｓ ｍｅ ｅ ｏ ｐ ｅｅ ｔｏ ｅ ｌ ｏ ． ｅ ｋ ｙ ｉ ｕ ｅ ｏ ｒｉ ｏｃ ｈ ｅｕ ｉ ｏ ｔｒ ｒ ｎ ａ ｒｄｉｅｔｔｅ ｏｉｉａ ｏ ｉｍａ ｒｄ ｃ ｏ ｓ ｙ ｇ ｎ ｌ ｌ ｒｃ ｒ ａａ． ｏ ｘ ｅ ｉ ｎ ｅｕｔ ｒ ｉｅ ｓ ｏ ｎ ｈ ｔｔｅａｇ ｒｔ ｒｓｎ ｅ ｓｆａ ｉｌ ｄ ｃｎ ｇ ｔｓｔｓａ ｔｒ ＰＳ ｅｏｄ ｄ ｔ Ｓ ｍｅｅ ｐ ｒ ｍｅ ｔｒ ｌ ｓ ｓ＆ｅｇｖ ｎ，ｈ ｗｉ ｔａ ｈ ｌｏ ｈ ｐ ｅｅ ｔｄ ｉ ｅ ｓｂｅａ ａ ｅ ａｉｆｃｏｙ ＮＲ． ｇ ｉｍ ｎ Ｋｅ ｏ ｄ ： ｉｉ ｌ ｔｒ ｒ ｉｇ；ｅ ｅｓｂｅｗａｅｍａ ｋｎ ； ｓｏ ｒｍ ｄｉｃｔｏ ｙ ｗ ｒ ｓ ｄｇｔ ｅｍａ ｋｎ ｒｖ ｒｉｌ ｔｒ ｒ ｉｇ ｈｉ ｇ ａ ｍｏ ｆ ａｉｎ ａ ｗ数字 水 印应 用 中 ， 载体信 息在嵌 入水 原始 印信 息 的同时也产生 一定 的变化 ， 这种 变化通 常是不 并且 可逆 的 ， 即不能通过 逆 向操 作精 确恢复 原始载 体信息 。而
数字水印简介
数字水印简介作者：夏文财来源：《科教导刊·电子版》2017年第10期摘要数字水印技术是一门多学科交叉的应用技术，可用来保护版权和认证来源及其完整性。
本文简要介绍了数字水印的基本模型、分类方法、应用领域。
关键词数字水印隐藏技术信息安全中图分类号：TP391.4 文献标识码：A数字水印技术是信息隐藏技术（information hiding）的一个重要分支，其基本思想是通过某种算法将具有特定意义的信息隐藏到数字产品中，而且信息的嵌入不能影响数字产品的使用和价值，信息能从嵌入水印后的数字产品中提取出来，可达到保护数字产品的版权及内容认证的目的。
其中，嵌入在数字产品中的具有特定意义的信息称为数字水印或水印信息，它既可是有意义的图片、序列等信息，也可是无意义的随机序列，根据水印的不同应用可决定嵌入到数字作品中的水印信息内容。
1数字水印系统模型数字水印目前还没有标准的理论模型，但是所有水印系统基本上都是由水印嵌入系统和水印检测系统组成。
一般认为数字水印具有如下特性：1.1不可感知性不可感知性又称为不可见性。
即在视觉或者听觉上，观察者都不能感知因嵌入水印引起的数字产品的变化，而数字作品的正常使用不会被嵌入的数字水印影响。
1.2鲁棒性鲁棒性是指嵌入水印后的数字作品经过大量恶意和常规处理后，从含水印的数字作品中提取的水印信息仍有效。
对图像进行压缩、剪切、旋转、打印、扫描与复印等操作均包含在对数字作品处理的范围内。
1.3可证明性可证明性是指水印应具有能够提供可靠的证明数字作品的版权的功能。
水印系统在数字作品中嵌入可以证明数字作品版权的信息，以便对数字作品进行版权保护。
1.4安全性安全性是指攻击者利用若干手段对嵌入水印后的数字作品进行处理时，并不能发现水印的存在，或即使知道水印的存在，也无法去除水印。
如果对嵌入水印后的数字作品进行去除水印操作，可使数字作品产生较大变化，影响数字作品的正常使用，从而达到了保护水印信息安全的目的。