【導讀】的檢測可達到保護多媒體數據版權的目的。數字水印是嵌在數字產品中的數字信號，水。印的存在要以不破壞原數據的欣賞價值、使用價值為原則。數字水印潛在的應用市場很。大，例如，電子商務，在線或離線的分發(fā)多媒體內容以及大規(guī)模的廣播服務等。機）的制造者等。

　　

【正文】 器所能檢測到的噪聲分布。 與移去攻擊相比，幾何攻擊的目的不是移去水印，而是在空間或時間上改變含有水印圖像數據。這種攻擊算法往往會破 壞檢測器的同步性，這樣即使水印存在也無法檢測到。目前用得最多的兩種攻擊工具是 Strimark 和 Unzign,Stimark 除了可以對圖像作全局幾何變換外，還引入了局部的扭曲，到目前為止，似乎還沒有一種水印算法能夠抵抗它的攻擊； Unzign 引入圖像的局部像素抖動，這種攻擊方法對于空域水印的攻擊非常有效。 密碼攻擊有些類似于密碼學中的密碼破譯，但又有其自身的特性。由于許多水印算法都利用了密鑰作為水印信號產生的前提，若密鑰長度不夠長，則利用窮搜索算法就可以找到正確的密鑰，從而破壞水??；另一種攻擊成為 Oracle 攻擊，它可以在檢測時產生 一副不含水印的圖像；統(tǒng)計平均攻擊，它利用不同的密鑰及所對應的不同水印建立一個數據集合，計算出其平均值作為攻擊數據，如果這個集合足夠大，則會導致水印無法被檢測到，共謀攻擊，針對指紋水印的攻擊方法，攻擊者通過同一數據源的嵌入不同水印版本，經過平均等運算得到一個新的版本，使得水印無法被檢測到。 協(xié)議攻擊的目的不是破壞水印信號，也不是通過全局或局部數據處理使得水印信號無法被檢測，而是設法將一副圖像中的水印“拷貝”到另一幅圖像中，從而使版權保護中表示身份的水印失信， Craver 等人首先提出協(xié)議攻擊的概念，他們引入可逆水印的概念并指出對于版權保護來說，其水印必須是不可逆的，也就是說，對于非可逆水印來說應該是不可能從含有非可逆水印圖像中恢復出來的。 5. IBM 攻擊 這是針對可逆、非盲（ nonoblivious）水印算法而進行的攻擊。其原理為設原始圖象為 I，加入水印 WA 的圖象為 IA=I+WA。攻擊者首先生成自己的水印 WF，然后創(chuàng)建一個偽造的原圖 IF=IAWF，也即 IA=IF+WF。此后，攻擊者可聲稱他擁有 IA 的版權。因為攻擊者可利用其偽造原圖 IF從原圖 I 中檢測出其水印 WF；但原作者也能利用原圖從偽造原圖IF中檢測出其水印 WA。這就產生無法分辨與解釋的情況。防止這一攻擊的有效辦法就是研究不可逆水印嵌入算法，如哈希過程。 攻擊 Stirmark 是英國劍橋大學開發(fā)的水印攻擊軟件，它采用軟件方法，實現對水印載體圖象進行的各種攻擊，從而在水印載體圖象中引入一定的誤差，我們可以以水印檢測器能否從遭受攻擊的水印載體中提取 /檢測出水印信息來評定水印算法抗攻擊的能力。如StirMark 可對水印載體進行重采樣攻擊，它可模擬首先把圖象用高質量打印機輸出，然后再利用高質量掃描 儀掃描重新得到其圖象這一過程中引入的誤差。 另外， StirMark 還可對水印載體圖象進行幾何失真攻擊，即它可以以幾乎注意不到的輕微程度對圖象進行拉伸、剪切、旋轉等幾何操作。 StirMark 還通過一個傳遞函數的應用，模擬非線性的 A/D 轉換器的缺陷所帶來的誤差，這通常見于掃描儀或顯示設備。 其攻擊方法是首先把圖象分割成為許多個小圖象，然后將每個小圖象放在 HTML 頁面上拼湊成一個完整的圖象。一般的 Web 瀏覽器都可以在組織這些圖象時在圖象中間不留任何縫隙，并且使其看起來這些圖象的整體效果和原圖一模一 樣，從而使得探測器無法從中檢測到侵權行為。這種攻擊方法主要用于對付在 Inter 網上開發(fā)的自動侵權探測 器，該探測器包括一個數字水印系統(tǒng)和一個所謂的 Web 爬行者。但這一攻擊方法的弱點在于，一旦當數字水印系統(tǒng)要求的圖象最小尺寸較小時，則需要分割成非常多的小圖象，這樣將使生成頁面的工作會非常繁瑣。 所謂串謀攻擊就是利用同一原始多媒體數據集合的不同水印信號版本，來生成一個近似的多媒體數據集合，以此來逼近和恢復原始數據，其目的是使檢測系統(tǒng)無法在這一近似的數據集合中檢測出水印信號的存在，其最簡單的一種 實現就是平均法。 跳躍攻擊主要用于對音頻信號數字水印系統(tǒng)的攻擊，其一般實現方法是在音頻信號上加入一個跳躍信號（ jitter），即首先將信號數據分成 500 個采樣點為一個單位的數據塊，然后在每一數據塊中隨機復制或刪除一個采樣點，來得到 499 或 501 個采樣點的數據塊，然后將數據塊按原來順序重新組合起來。實驗表明，這種改變對古典音樂信號數據也幾乎感覺不到，但是卻可以非常有效地阻止水印信號的檢測定位，以達到難以提取水印信號的目的。類似的方法也可以用來攻擊圖象數據的數字水印系統(tǒng)，其實現方法也非常簡單，即只 要隨機地刪除一定數量的象素列，然后用另外的象素列補齊即可，該方法雖然簡單，但是仍然能有效破壞水印信號存在的檢驗。 水印的抗攻擊能力 為了測試本算法的性能，本文對 256 級灰度、 512X512 的標準圖像進行了水印嵌入試驗?；谏厦娴募泄魧Υ怂∠到y(tǒng)作了一下試驗：中值濾波、水印圖像壓縮、水印圖像的剪裁。 對嵌入水印的圖像進行中值濾波，然后打開原圖像進行檢測，測出水印的存在，結果水印圖像比較清晰，其試驗結果說明該算法對中值濾波有一定的抗攻擊能力 目前網絡上傳輸的圖像大多以 JPEG 格式壓縮，因此保證該算法對 JPEG 壓縮的強壯性是很有必要的。本試驗對采用 JPEG 技術對含有水印的圖像進行了壓縮，其從不同壓縮比的壓縮圖像中提取水印的試驗結果發(fā)現，圖像質量越低，亦即壓縮比越高，則抽取的水印效果越差。試驗中還用本文方法對水印抽取作了研究，均得到不錯的效果?？梢?，雖然對含水印圖像進行了某種程度的退化處理，其在產生了很大失真的情況下，依然可以檢測到水印，這說明本文提出的算法具有良好的強壯性。 對嵌入水印的圖像進行 1/16 的剪裁，被剪裁部分以黑色代替。剪裁后雖然圖像變得不 完全，但仍可檢測出水印的存在。 可見，雖然對含水印圖像進行了某種程度的退化處理，其在產生了很大失真的情況下，依然可以檢測到水印，這說明本文提出的算法具有良好的強壯性。 總之水印的攻擊方式是多種多樣的，在實際的應用中，專業(yè)攻擊者不會僅使用一種攻擊方法，往往是結合兩種甚至更多的攻擊方法進行攻擊。這使得水印算法的設計也相應的復雜化。 4 總結 數字水印技術是近年來國際學術界興起的一個前沿研究領域。它與信息安全、信息隱藏、密碼學和隱寫術等均有密切關系。特別是在網絡技術和 應用迅速發(fā)展的今天，數字水印技術研究更具現實意義。當前，數字水印技術有幾個缺點。首先，水印技術不足以禁止攻擊者為了自己的利益處理數據對象。第二，沒有相應的水印技術標準，公共還不能接受水印作為內容版權保護的合法形式。第三，還有許多與水印和因特網內容相關的法律問題沒有解決。所以說數字水印技術作為保護數字內容版權的手段還不成熟，但是沒有克服不了的困難，也許在不久的將來，數字水印將名副其實的成為版權保護的有力手段。數字水印技術下一步的研究主要是提高現有水印算法的魯棒性和安全性，從而發(fā)現更好的水印算法，增強其在法庭上 提供證據的可信賴性及商業(yè)的應用。另外還要增加對其他非多媒體數字水印技術的研究，如關系數據庫的非屬數值型屬性數字水印技術等。 這幾個月我收獲頗多，但也有不少教訓。計算機科學是一門比較寬廣的學科，涉及許多領域，應該大量翻閱書籍資料，借鑒別人的心得體會做到事半功倍。遇到難題要虛心請教，做到取長補短，避免鉆牛角尖。 畢業(yè)設計是對我 4 年所學知識的一次全面的檢查，這次設計，使我進一步加深了對以前所學知識的鞏固和理解，讓我學會怎樣把理論聯(lián)系到實踐中去，更使我明白了一個道理，做項目要多看、多想、多做、使自己能把所學的知識靈 活運用到計算機中去，更好地完成工作。 在畢業(yè)設計中，我遇到的困難很多，在解決它們的同時我又學到了很多，獲益匪淺，特別是算法對系統(tǒng)的系統(tǒng)重要性。 在結束了畢業(yè)設計以后，我感覺到自己的努力還遠遠不夠，在以后的日子里要不斷地充實自己，使自己能夠在高速發(fā)展的 IT 行業(yè)中站住腳跟。 參 考 文 獻 [1] 潘蓉，高有行．基于小波變換的圖像水印嵌入方法 [J]．西安：西安電子科技 大學計算機外部設備研究所． [2] 勒濟芳． Visual C++小波變換技術與工程實踐 [M]．北京：人民郵電出版社 ,2020． [3] 求是科技，蘇彥華． Visual C++數字圖像識別技術典型案例 [M]．北京：人民郵電出版社 ,2020． [4] 齊東旭 ,鄒建成，韓效宥．一類新的置亂變換及其在圖像信息隱藏中的應用 [J]．中國科學（ E 輯）， 2020， 30（ 5）． [5] 孫圣和，陸哲明．數字水印處理技術 [J]．電子學報， 2020，（ 8）． [6] 鈕心忻，楊義先．基于小波變換的數字水印隱藏于檢測算法 [J]．計算機學報， 2020，（ 1）． [7] 李華，朱光喜，朱耀庭．一種基于人眼視覺感知模型的數字水印隱藏方法 [J]．電子學報， 2020， (10). [8] 趙松年，熊小蕓．子波變換與子波分析 [M]．北京：電子工業(yè)出版社， 1997． [9] Donald Hearn， Pauline aker．計算機圖形（ Computer Graphics） [M]．北京：電子動也出版社， 1998． [10] 楊枝靈，王開． Visual C++數字圖像獲取，處理及實踐應用 [M]．北京：北京人民郵電大 學 ,2020． [11] 金聰．數字水印理論與技術 [M]．北京：清華大學出版社， 2020． [12] 李俊山，李旭輝．數字圖像處理 [M]．北京：清 華大學出版社， 2020． 英 文 摘 要 Digital Watermarking Hanbing Xiao （ Computer Science and Technology Department, Zhongkai University of Agriculture and Engineering， Guangzhou 510225,China ） Abstract:With the scope of Inter application continues to expand, the electronic and information products’ copyright protection bee more and more flinty challenges. As the effective measures to copyright protection for electronic and information products, digital watermarking technology make great progress in the challenge. Digital watermark is an invisible logo which is embedded into an image, video or audio data. It protects the multimedia data through the detection of the watermark information. Digital watermark is the digital signal embedded in digital products, it protects the value of appreciation and access of original data in principle. Application of Digital Watermarking have a huge market potential, for example, emerce, online or offline, as well as the distribution of multimedia content such as largescale broadcasting services. Potential users, emerce and supplier of imaging software, digital products (digital image providers, video cameras, digital cameras), such as the manufacturer. Key words: Digital Watermarking Applications Categories