【正文】 獻(xiàn)[19] 的算法將水印嵌入到圖像的DWT 分解高頻區(qū)域，算法首先利用Daubechies8 小波濾波器對(duì)圖像進(jìn)行三級(jí)小波變換然后選擇所有高頻子帶中大于閾值的系數(shù)作為嵌入位置，按照乘性規(guī)則嵌入水印，所嵌入的水印為與各高頻子帶相匹配的偽隨機(jī)實(shí)數(shù)的Gaussian 序列，使用相檢測(cè)方法。小波域的水印算法根據(jù)嵌入位置大體可分為低頻域算法和高頻域算法。基于DWT 的水印算法，通常是先將原始圖像進(jìn)行多級(jí)小波分解，然后再通過修改小波變換系數(shù)來實(shí)現(xiàn)水印的嵌入。Watson 感知模型[17] 就是一個(gè)建立在分塊 DCT 變換基礎(chǔ)上的感知模型，利用該模型可以估計(jì)圖像之間的臨界可見誤差（JND），控制水印嵌入算法的最大嵌入能量，使之適應(yīng)于圖像的特性。Cox 等人[16]首先提出將水印嵌入到圖像感知重要的區(qū)域中，其思想是要破壞水印必然要破壞圖像的重要內(nèi)容，這一思想已被許多算法采用。Koch 等人[15]首先提出了基于DCT 域的水印算法，通過修改由偽隨機(jī)選定的中頻系數(shù)對(duì)的差值來嵌入水印。 變換域數(shù)字水印算法 變換域算法常用的變換域有離散余弦變換（DCT）、離散小波變換（DWT ）、離散傅立葉變換（ DFT）等。常用的統(tǒng)計(jì)量包括：平均值、標(biāo)準(zhǔn)偏差和直方圖等。另外一類重要的空域算法利用了圖像像素的統(tǒng)計(jì)特征，其主要思想是通過修改原始圖像像素使得原始圖像像素的某體統(tǒng)計(jì)特征發(fā)生變化，檢測(cè)時(shí)只需查看含水印圖像的統(tǒng)計(jì)特征即可，從而達(dá)到盲檢測(cè)的目的。 空間域數(shù)字水印算法 典型的空域算法是 LSB（最低有效位）算法[13]，它的嵌入是把水印比特插入原始圖像灰度值的最低位，檢測(cè)是通過計(jì)算互相關(guān)函數(shù)來實(shí)現(xiàn)的。變換域算法因具有較強(qiáng)的抵抗信號(hào)處理和惡意攻擊的能力、更便于適應(yīng)人類視覺系統(tǒng)的特性選擇不同的嵌入頻帶、與某些壓縮標(biāo)準(zhǔn)兼容等優(yōu)點(diǎn)，是目前魯棒水印算法的主流。前者使用各種方法直接修改圖像的象素值，將數(shù)字水印直接加載在數(shù)據(jù)上；而后者首先對(duì)原始圖像進(jìn)行適當(dāng)變換（既可以對(duì)整幅圖像變換，也可以將原始圖像分塊后對(duì)某些小塊進(jìn)行變換），然后將水印信息嵌入到變換域選定的系數(shù)上，最后通過相應(yīng)的反變換得到含水印的圖像。 ) ≥T (設(shè)T為閾值)，則可判定水印存在，否則認(rèn)為水印不存在。 )，如果C (W,W39。 =δ (I 39。δ (.)為檢測(cè)函數(shù)。 ，從I 39。2. 水印恢復(fù)系統(tǒng)水印恢復(fù)時(shí)，先檢測(cè)待測(cè)試的圖像中是否含有水印信號(hào)，如果待測(cè)圖像中含有水印，則從中提取出水印， 所示。水印 W密鑰 K嵌入算法 含水印圖像原始圖像 I圖 圖像數(shù)字水印嵌入系統(tǒng)框圖兩種常用的水印嵌入方法如式（22）示： vwi =vi +awi (加法法則)11 vwi =vi(1+awi) (乘法法則)其中，v i ,viw 分別表示原始圖像像素和嵌入水印的圖像像素，w i 為水印信號(hào)分量，0 ≤ i ≤ n , α為尺度因子。水印系統(tǒng)的輸出稱為含水印圖像。1. 水印嵌入系統(tǒng)水印嵌入過程中，通過嵌入算法將水印信號(hào)加在原始圖像上，生成含水印的圖像，水印可以是任何形式的數(shù)據(jù)。從圖像處理的角度看，嵌入水印可以視為在強(qiáng)背景(原始圖像)下疊加一個(gè)弱信號(hào)( 水印)，由于人類視覺系統(tǒng)(Human Visual System——HVS)的分辨率受到一定的限制，只要疊加信號(hào)的幅度低于HVS 的最小可察覺誤差， HVS 就無法感覺到信號(hào)的存在，因此通過對(duì)原始圖像做一定的調(diào)整，有可能在不改變視覺效果的情況下嵌入一些水印信息。 圖像數(shù)字水印的基本原理和系統(tǒng)框架 圖像數(shù)字水印的基本原理大多數(shù)圖像數(shù)字水印技術(shù)所遵循的基本原理是利用人類視覺的感覺冗余性，將水印信息嵌入到同樣具有數(shù)據(jù)冗余特性的圖像中去，使得水印在圖像中不被察覺并且足夠安全。實(shí)際上很難設(shè)計(jì)出一種方法能夠保證對(duì)所有可能的圖像處理和攻擊都具有魯棒性，因此魯棒性的強(qiáng)弱應(yīng)該視不同的應(yīng)用需求而定。常見的圖像處理和攻擊有：有損壓縮、濾波、噪聲干擾、邊緣增強(qiáng)、旋轉(zhuǎn)、伸縮、剪切、掃描等操作。由于數(shù)字水印完全嵌入圖像中，那么對(duì)含水印圖像所做的變換也會(huì)導(dǎo)致其中水印的變化，所以數(shù)10字水印必須對(duì)作用于圖像的變換具有抵抗作用。(5)魯棒性。就目前已經(jīng)出現(xiàn)的很多算法而言，攻擊者完全可以破壞掉圖像中的水印，或復(fù)制出一個(gè)理論上存在的“原始圖像” ，這導(dǎo)致文件所有者不能令人信服地提供版權(quán)歸屬的有效證據(jù)。在需要的時(shí)候，水印檢測(cè)算法能夠識(shí)別并提取嵌入在保護(hù)對(duì)象中的所有者的相關(guān)信息。(4)可證明性。也就是說嵌入水印和檢測(cè)水印的方法對(duì)沒有授權(quán)的第三方是保密的而且不可輕易破解。(3)安全性。(2)確定性。水印技術(shù)的首要條件是嵌入水印的圖像和原始圖像基本上相同，圖像的質(zhì)量不因水印的嵌入有明顯的改變。一般地，圖像數(shù)字水印具有如下的基本特性：(1)不可見性。數(shù)字水印不影響圖像的可用性。作為版權(quán)信息嵌入到圖像中的秘密信息即稱為數(shù)字水印，它可以是無意義的隨機(jī)序列，也可以是文字、圖像、聲音等有意義的信息。9第二章 圖像數(shù)字水印關(guān)鍵技術(shù) 圖像數(shù)字水印的概念及基本特征 圖像數(shù)字水印技術(shù)就是將特定的標(biāo)記，如作者名、創(chuàng)作時(shí)間、所有權(quán)等信息，利用數(shù)字內(nèi)嵌的方法嵌入到數(shù)字圖像中，用以證明創(chuàng)作者對(duì)其作品的所有權(quán)。這將有效地減少遭受攻擊的可能性。由于嵌入秘密信息的圖像在主觀視覺上并未發(fā)生變化，察覺到秘密信息的存在是不大可能的。安全的隱秘通信：情報(bào)戰(zhàn)是信息戰(zhàn)的重要組成部分，其核心思想是利用公用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行保密數(shù)據(jù)傳送，目前采用的方式主要是“文件加密” ，然而經(jīng)過加密的文件往往是混亂無序的，容易引起攻擊者的注意。盜版跟蹤：數(shù)字水印還有一些其他的應(yīng)用，他們的目的是傳輸合法接受者的信息而不是數(shù)據(jù)來源者的信息，主要用于識(shí)別數(shù)據(jù)的單個(gè)發(fā)行拷貝，這一類應(yīng)用在發(fā)行的每個(gè)拷貝中嵌入不同的水印，通常稱之為“數(shù)字指紋” ，對(duì)每個(gè)拷貝各自嵌入水印的情況，因?yàn)樗麄兊陌l(fā)行要面臨共謀攻擊的危險(xiǎn)，所以嵌入的水印應(yīng)該設(shè)計(jì)成對(duì)共謀攻擊而言是安全的，同樣，對(duì)于某些數(shù)字指紋來說，他們要求水印易于提取，且有很低的復(fù)雜度。沒有標(biāo)識(shí)信息的數(shù)據(jù)有時(shí)甚至無法使用，但直接將這些重要信息標(biāo)記在原始文件上又很危險(xiǎn)。該類水印還可以對(duì)數(shù)字作品被篡改的地方進(jìn)行定位，甚至有的算法還能夠?qū)⒈淮鄹牡膬?nèi)容進(jìn)行部分恢復(fù)或全部還原?？梢院唵蔚恼J(rèn)為脆弱水印是一種當(dāng)作品發(fā)生任何形式的改變后變得不可測(cè)的標(biāo)志。內(nèi)容認(rèn)證：通過使用那些很難被檢測(cè)到的方法，使得篡改數(shù)字作品變得越來越容易。目前，美國、日本以及荷蘭都在研究用于票據(jù)防偽的數(shù)字水印技術(shù)，其中麻省理工學(xué)院媒體實(shí)驗(yàn)室受美國財(cái)政部委托，己經(jīng)開始研究在彩色打印機(jī)和復(fù)印機(jī)輸出的每幅圖像中加入唯一的、不可見的水印，需要時(shí)可以實(shí)時(shí)地從掃描票據(jù)中判斷水印的有無，快速辨識(shí)偽。這要求水印必須具有較好的魯棒性、安全性、透明性和水印嵌入的不可逆性。數(shù)字作品的所有者用密鑰產(chǎn)生一個(gè)水印，并將其嵌入原始數(shù)據(jù)，然后公開發(fā)布他的水印版本作品?？沼蛩∈侵苯釉谛盘?hào)空間上疊加水印信息，而變換域水印是改變某些變換域系數(shù)上加載水印。隨著多媒體技術(shù)的發(fā)展，將出現(xiàn)更多的數(shù)字媒體，同時(shí)會(huì)出現(xiàn)與之相應(yīng)載體的數(shù)字水印技術(shù)。不可見水印是目前應(yīng)用比較廣泛的水印，它加在圖像、音頻和視頻中，表面是很難察覺的，但當(dāng)需要驗(yàn)證時(shí)，可以從中提取標(biāo)記來證明所有者。(6)從外觀上分類，可分為可見水印和不可見水印。所謂易脆水印即認(rèn)證水印就是在保證數(shù)字媒體信息一定視、聽覺質(zhì)量的前提下，將與媒體內(nèi)容相關(guān)或不相關(guān)的標(biāo)志信息作為水印直接嵌入媒體內(nèi)容中，當(dāng)媒體內(nèi)容需認(rèn)證時(shí)，可將水印提出鑒定其是否真實(shí)完整。非盲水印是在檢測(cè)過程中需要原始數(shù)據(jù)和原始水印的參與；半盲水印是不需要原始數(shù)據(jù)，但是需要原始水印進(jìn)行檢測(cè)；盲水印是不需要原始數(shù)據(jù)與不要原始水印，只是需要密鑰來檢測(cè)。隱蔽標(biāo)識(shí)水印的目的是將保密數(shù)據(jù)的重要標(biāo)注隱藏起來，限制非法用戶對(duì)保密數(shù)據(jù)的使用。版權(quán)保護(hù)水印是目前研究最多的水印，數(shù)字產(chǎn)品作為商品和知識(shí)作品強(qiáng)調(diào)了隱蔽性和穩(wěn)健性。(3)按用途可以分為票據(jù)防偽水印、版權(quán)保護(hù)水印、篡改提示水印和隱蔽標(biāo)識(shí)水印。(2)按嵌入的水印信號(hào)形式來分，可以分為有意義水印和無意義水印。并首次提出第二代水印的概念，即在水印處理過程中利用重要的數(shù)據(jù)特征。數(shù)字水印技術(shù)可以從不同的角度進(jìn)行劃分，下面將最常見的分類如下:7(1)按水印發(fā)展來看，可分為第一代水印和第二代水印。 數(shù)字水印的分類由于數(shù)字水印技術(shù)尚處在發(fā)展階段，沒有形成一個(gè)統(tǒng)一的規(guī)范，造成分類方法繁多，按照不同的分類方法可以分為多種水印模式，它們之間既有區(qū)別，又有聯(lián)系。總之，最有生命力的研究課題往往處在多學(xué)科交叉的位置上，文本數(shù)字水印就是這樣一個(gè)涉及多個(gè)領(lǐng)域、涵蓋多種技術(shù)的研究方向。目前迫切需要解決對(duì)文本文檔實(shí)施保護(hù)，追蹤文本非法復(fù)制、發(fā)行、篡改或偽造等問題的方法。由于在網(wǎng)絡(luò)上傳播的信息大部分是文字性內(nèi)容，如：數(shù)字圖書館和檔案館以數(shù)字形式保存了大量受版權(quán)保護(hù)的文章、雜志及書籍；報(bào)刊雜志通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)行，可節(jié)省很多的人力、物力和時(shí)間；電子商務(wù)、政府上網(wǎng)等通過網(wǎng)絡(luò)傳送許多重要文件，如政府通知、法律文書、銀行憑據(jù)等。數(shù)字水印可以標(biāo)識(shí)作者、所有者、發(fā)行者、使用者等，并攜帶有版權(quán)保護(hù)信息和認(rèn)證信息，保護(hù)數(shù)字產(chǎn)品的合法拷貝和傳播。目前對(duì)數(shù)字水印(digital watermarking)的普遍定義是指永久鑲嵌在其他數(shù)據(jù)(宿主數(shù)據(jù))中具有可鑒別性的數(shù)字信號(hào)或模式,而且并不影響宿主數(shù)據(jù)的可用性。但是，僅采用密碼技術(shù)的一大缺點(diǎn)是所加密的數(shù)字內(nèi)容在解密之后，就沒有有效的手段來保證其不被非法拷貝、再次傳播和盜用。出于對(duì)利益的考慮，數(shù)字產(chǎn)品的版權(quán)所有者迫切需要解決知識(shí)產(chǎn)權(quán)(intellectual property rights)的保護(hù)問題。多媒體存儲(chǔ)和傳輸技術(shù)的進(jìn)步使存儲(chǔ)和傳輸數(shù)字化信息成為可能，同時(shí)，隨著計(jì)算機(jī)通信技術(shù)的迅速發(fā)展，傳播數(shù)字多媒體信息也越來越方便快捷，迅速興起的 Inter 以電子印刷出版、電子廣告、數(shù)字倉庫和數(shù)字圖書館、網(wǎng)絡(luò)視頻和音頻、電子商務(wù)等新的服務(wù)和運(yùn)作方式為商業(yè)、科研、娛樂等帶來了許多機(jī)會(huì)。因此，有人提出數(shù)字水印代理，利用移動(dòng)6代理技術(shù)，在網(wǎng)絡(luò)上自動(dòng)搜尋非法或未授權(quán)的數(shù)字媒體內(nèi)容，但是，其前提是主機(jī)需要安裝相應(yīng)的代理程序，因而帶來了新的安全問題。在數(shù)字內(nèi)容中嵌入唯一的標(biāo)志（即數(shù)字水?。?，在出現(xiàn)爭端糾紛時(shí)，根據(jù)提出的水印，可以證明真正的版權(quán)擁有者，或者找出非法傳播的作俑者。多媒體信息的安全問題是，安全傳遞、訪問控制和版權(quán)保護(hù)。我公司自主研究、開發(fā)、具有獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)的數(shù)字水印技術(shù)軟件，技術(shù)含量高，創(chuàng)新性強(qiáng),其研究成果已達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先，國際先進(jìn)的水平。我公司堅(jiān)持以市場(chǎng)為導(dǎo)向、以產(chǎn)業(yè)化為目的，既重視理論研究，又注重應(yīng)用開發(fā)。我國對(duì)數(shù)字水印技術(shù)的反應(yīng)也非?？欤呀?jīng)有相當(dāng)一批有實(shí)力的科研機(jī)構(gòu)投入到這一領(lǐng)域的研究中來。目前進(jìn)行數(shù)字水印研究的機(jī)構(gòu)既有政府部門，也有大學(xué)和知名企業(yè)。這一點(diǎn)是常規(guī)加、解密系統(tǒng)所欠缺的，也是信息偽裝最基本的概念。由于非法攔截者從網(wǎng)絡(luò)上攔截下來的是偽裝后的資料，它們看起來與一般非機(jī)密資料沒有兩樣，因而十分容易逃過攔截者的破解。數(shù)字水印技術(shù)是目前防偽及信息安全技術(shù)領(lǐng)域的一個(gè)嶄新方向，是一種可在開放的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下實(shí)現(xiàn)信息隱藏與跟蹤的新型技術(shù)。嵌入的水印信息可以通過技術(shù)軟件提取或者檢測(cè)出來，如果水印信息嵌入到印刷品上，則可以通過特殊的機(jī)讀設(shè)備或軟件來檢測(cè)、提取出水印信息。數(shù)字水印技術(shù)是通過對(duì)媒體數(shù)據(jù)做微量修改來嵌入水印信息，從而達(dá)到信息隱藏的目的。5 數(shù)字水印技術(shù)及其發(fā)展數(shù)字水印是目前國內(nèi)外科學(xué)研究的一個(gè)前沿?zé)衢T領(lǐng)域，是國際上最新的一門信息隱藏技術(shù)。檢測(cè)方案的目標(biāo)是使錯(cuò)判與漏判的概率盡量小。檢測(cè)階段主要是設(shè)計(jì)一個(gè)相應(yīng)于嵌入過程的檢測(cè)算法。一般數(shù)字水印的通用模型包括嵌入和檢測(cè)、提取兩個(gè)階段。如果是為了隱蔽通信,數(shù)據(jù)量顯然是最重要的,由于通信方式極為隱蔽,遭遇敵方篡改攻擊的可能性很小,因而對(duì)魯棒性要求不高。理想的水印算法應(yīng)該既能隱藏大量數(shù)據(jù)，又可以抗各種信道噪聲和信號(hào)變形。安全性 加入水印和檢測(cè)水印的方法對(duì)沒有授權(quán)的第三方是保密的而且不可輕易被破解，即使被黑客檢測(cè)到了也不能讀出（數(shù)字水印需要加密） 。嵌入數(shù)字多媒體作品中的數(shù)字水印須具有以下特性：不可見性或隱蔽性 不易被察覺，不會(huì)引起原來數(shù)字作品明顯的圖像質(zhì)量下降，即看不到數(shù)字水印的存在。其中的水印信息可以是作者的序列號(hào)、公司標(biāo)志、有特殊意義的文本等，可用來識(shí)別文件、圖像或音樂制品的來源、版本、原作者、擁有者、發(fā)行人、合法使用人對(duì)數(shù)字產(chǎn)品的擁有權(quán)。目前，數(shù)字水印技術(shù)已經(jīng)成為多媒體信息安全研究領(lǐng)域發(fā)展最快的熱點(diǎn)技術(shù)，它的應(yīng)用主要涉及數(shù)字知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)，電子商務(wù)等，其一些典型的數(shù)字水印算法主要針對(duì)圖像數(shù)據(jù)。作者簽名：　　 　 　　 日　 期：　　 　 　　 2目 錄摘　 要 ..............................................................IABSTRACT...........................................................II第一章．緒論 ........................................................3 數(shù)字水印的概念和基本原理 ......................................3 數(shù)字水印技術(shù)及其發(fā)展 ..........................................4 數(shù)字水印的研究方向和意義 .........