数字图像水印算法和研究

1、数字图像水印算法和研究 数字图像水印算法和研究 摘要 随着计算机通信技术的迅速发展，多媒体存储和传输技术的进步使存储和传输数字化信息成为可能，然而，这也使盗版者能以低廉的成本复制及传播未经授权的数字产品内容。密码学的加解密技术是保护数字产品的一种方法，它能够保护数字产品安全传输，并可作为存取控制和征收费用的手段，但它不能保证数字产品解密后的盗版问题，因此，1995年，人们提出了信息伪装技术，其中，数字水印就是近年来比较热门的数字产权保护技术。 数字水印技术属于信息安全的范畴，是信息隐藏的一个分支。数字图像水印算法是数字水印技术研究的一个方面，具有极大的理论研究价值和应用前景，是目前学术研究的一

2、个热点。该文论述了数字水印的提出及研究现状； 水印的基本原理和算法;最后给分析了展望关键词数字水印 算法 Digital Image Watermarking Algorithm and research Abstract With the rapid development of communication technology, multimedia storage and transmission technology to enable storage and transmission of digital information possible, however, that the

3、 pirates can make low cost of unauthorized copying and dissemination of the contents of digital products. Cryptography is the encryption and decryption technology to protect digital products in a way that it can protect the secure transmission of digital products, and Access control and as a means o

4、f charging, but it can not guarantee that the post-decryption digital piracy problem, therefore, 1995 years, the information raised camouflage technology, including digital watermarking is relatively popular in recent years the number of property rights protection. Digital watermarking technology is

5、 the scope of information security is a branch of information hiding. Digital image watermarking algorithm is a study of digital watermarking technology, one Aspect of the theory of great research value and application prospect, is a hot academic research. The article discusses the proposed digital

6、watermarking and examine the status quo; the basic principle of watermarking and algorithm; the final analysis of the outlook.Keywords Digital WatermarkingAlgorithm 目录 摘要 I Abstract II1.2 研究现状1994年在一次国际重要学术会议上由Tirkel等人发表了题目为“A digital watermark”的第一篇有关数字水印的文章，当时他们已经意识到了数字水印的重要性，提出了数字水印的概念及可能的应用，并针对灰度

7、图像提出了两种向图像最低有效位中嵌入水印的算法。Tirkel还是第一个认识到可以将扩频技术应用到数字水印中的人，他提出可以使用扩频技术向静止图像中添加水印。随后几年国际上相继发表了大量的关于数字水印技术的学术文章，内容主要是数字水印的理论研究，包括数字水印的特点和分类、模型、应用、算法等。其中,Cox等人提出的基于扩频通信的私有水印算法已经成为数字水印技术中一个比较经典的算法。 1996年在英国剑桥牛顿研究所召开了第一届国际信息隐藏学术研讨会，标志着信息隐藏学的诞生，而作为信息隐藏学主要分支之一的数字水印技术的研究也得到了迅速的发展。到1999年第三届国际信息隐藏学术研讨会，数字水印成为主旋律

8、，全部33篇文章中有18篇是 关于数字水印的研究。目前不论是学术界还是工业界对数字水印技术的研究热情都很高，关于数字水印方面的文章不断增多，有关数字水印和信息隐藏的会议也增长很多,工业界则大幅度提高了对水印研究的资助程度。 我国近年来已有少数的研究所和大学开展了对水印技术的研究工作，如：中科院自动化研究所的模式识别国家重点实验室、天津大学图像信息中心、东北大学软件中心、清华大学、北方工业大学等。数字水印的研究引起了各种学科的研究人员的兴趣，但受关注的程度不及国外，研究的人员不多，研究的领域不广，从理论和实际成果两方面来看，国内在数字水印方面的研究工作还处于刚起步阶段。面临加人WTO之后的巨大挑

9、战和机遇，我国已明确表示：所有的知识产权保护和安全认证问题不可能依靠国外的力量，必须由我们自主开发解决。因此，无论从学术研究角度，还是从应用技术的角度，开展数字水印的研究都具有十分重要的意义。第2章 基本原理和算法 2.1 水印技术通用的水印技术包含两个方面：水印的嵌入和水印的提取或检测，如图1和图2所示。 图 1 水印信号嵌入图 2 水印信号提取或检测对于水印嵌入和提取技术，纵观近几年来相关的报道和文献。从整体框架构思到具体实现细节，可以说是百花齐放，设计思想往往取决于研究人员的研究背景和不同的入手角度。一般来讲,主要包括以下几个方面： 2.2 水印算法分类 现有的水印算法可分为二大类：空间域技术（水印直接嵌入在图像的亮度值上）和变换域技术（将图像做某种变换，然后将水印嵌入于变换系数中）。目前国内外实现水印技术的典型算法有最低有效位算法、Patchwork算法，DCT的水印算法、扩展频谱方法、小波变换算法等789。从目前的情况看，变换域方法正变得日益普遍。因为变换域方法通常都具有很好的鲁棒性，对图像压缩、常用的图像滤波以及噪声均有一定的抵抗力，其中绝大多数使用了酋变换，如离