《数字水印技术综述》姓名余博涵学号 *********** 院系信息学院专业计算机科学与技术班级 A1111目录摘要 -------------------------------------------------------------- I Abstract ---------------------------------------------------------- II1 引言 ------------------------------------------------------------- 12 数字水印的特征 --------------------------------------------------- 23 数字水印的分类 --------------------------------------------------- 23.1图像水印---------------------------------------------------- 23.2音频水印---------------------------------------------------- 33.3视频水印---------------------------------------------------- 33.4 文本水印---------------------------------------------------- 43.5 网格水印---------------------------------------------------- 43.6软件水印---------------------------------------------------- 54 数字水印的基本框架及评价标准 ------------------------------------- 54.1 基本框架---------------------------------------------------- 54.2 评价标准---------------------------------------------------- 75 数字水印的应用 --------------------------------------------------- 75.1 版权保护---------------------------------------------------- 75.2 广播监视---------------------------------------------------- 85.3 声像数据的隐藏标识------------------------------------------ 85.4 隐蔽通信---------------------------------------------------- 86 数字水印技术研究展望 --------------------------------------------- 87 结论 ------------------------------------------------------------- 9参考文献： -------------------------------------------------------- 11摘要数字水印作为一种多媒体信息版权保护和数据安全维护的技术，近年来已成为国内外研究的热点并有着广泛的应用前景。
通常数字水印被应用于数字图像、音频、视频以及其他媒体产品上以进行版权保护和验证多媒体数据的完整性，水印信息可以是文字、商标、印章或序列号等可以识别作品的作者、来源、版本、拥有者、发行人或合法使用人对数字产品的拥有权。
本文首先介绍了数字水印技术的基本特征，然后讨论了数字水印技术的分类，并阐述了数字水印技术的基本框架以及评价标准，最后说明了数字水印技术的应用，以及数字水印技术今后的研究方向和未来的相关展望。
关键词：数字水印；鲁棒性；版权保护AbstractDigital watermark, the technology of multimedia information copyright protection and guarding the safety of date, is a topic that has recently gained increasing attention all over the world. The watermark of digital images, audio, video, and other media product s in general has been proposed for resolving copyright ownership and verifying the integrity of content.This paper has introduced the characteristics of digital watermark techniques firstly, then discussed the current studying situation of digital watermark techniques, and analyzed the basic concepts and evaluation criteria of digital watermark techniques, finally, the application of digital watermark and the possible research direction of digital watermark techniques has pointed out.Key words:digital watermark; robustness; copyright protection1 引言信息媒体的数字化为信息的存取提供了极大的便利性，同时也显著提高了信息表达的效率和准确性。
特别是随着计算机网络通讯技术的发展，数据的交换和传输变成了一个相对简单的过程，人们借助于计算机、数字扫描仪、打印机等电子设备可以方便、迅速地将数字信息传输到所期望的地方。
随之而来的副作用是这些数字形式的数据文件或作品使有恶意的个人和团体有可能在没有得到作品所有者的许可下拷贝和传播有版权的内容，例如，现代盗版者仅需轻点几下鼠标就可以获得与原版一样的复制品，并以此获取暴利；而一些具有特殊意义的信息，如涉及司法诉讼、政府机要等信息，则会遭到恶意攻击和篡改伪造等等。
这一系列数字化技术本身的可复制和广泛传播的特性所带来的负面效应，已成为信息产业健康持续发展的一大障碍，目前，数字媒体的信息安全、知识产权保护和认证问题变得日益突出，且已成为数字世界中一个非常重要和紧迫的议题。
密码技术是信息安全技术领域的主要传统技术之一，它是基于香农信息论及密码学理论的技术，现有的数字内容的保护多采用加密的方法来完成，即首先将多媒体数据文件加密成密文后发布，使得其在传递过程中出现的非法攻击者无法从密文获取机要信息，从而达到版权保护和信息安全的目的。
但这并不能完全解决问题：一方面加密后的文件因其不可理解性而妨碍多媒体信息的传播；另一方面多媒体信息经过加密后容易引起攻击者的好奇和注意，并有被破解的可能性，而且当信息被接收并进行解密后，所有加密的文档就与普通文档一样，将不再受到保护，无法幸免于盗版。
换言之，密码学只能保护传输中的内容，而内容一旦解密就不再有保护作用了。
因此，迫切需要一种替代技术或是对密码学进行补充的技术，它应该甚至在内容被解密后也能够继续保护内容。
这样，人们提出了新兴的信息隐藏的概念——数字水印(digital watermarking)。
数字水印技术是目前信息安全技术领域的一个新方向，是一种可以在开放网络环境下保护版权和认证来源及完整性的新型技术，创作者的创作信息和个人标志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，人们无法从表面上感知水印，只有专用的检测器或计算机软件才可以检测出隐藏的数字水印。
在多媒体中加入数字水印可以确立版权所有者、认证多媒体来源的真实性、识别购买者、提供关于数字内容的其它附加信息、确认所有权认证和跟踪侵权行为。
它在篡改鉴定、数据的分级访问、数据跟踪和检测、商业和视频广播、Internet 数字媒体的服务付费、电子商务认证鉴定等方面具有十分广阔的应用前景。
自1993年以来，该技术已经引起工业界的浓厚兴趣，并日益成为国际上非常活跃的研究领域。
2 数字水印的特征数字水印是将具有特定意义的标记(水印)，利用数字嵌入的方法隐藏在数字图像、声音、文档、图书、视频等数字产品中，用以证明创作者对其作品的所有权，并作为鉴定、起诉非法侵权的证据。
同时，通过对水印的检测和分析，保证数字信息的完整可靠性。
一般认为数字水印应具有以下特征：(1) 安全性数字水印应该是安全、难以被篡改的。
当数字作品发生变化时，数字水印应当也相应发生变化；同时，未经授权的个人不得修改水印，理论上是未经授权的用户不能检测到产品中是否含有水印。
(2) 鲁棒性当被保护的数据在经过攻击后，嵌入的水印信息仍能保持好的完整性并能以一定的正确概率被检测到。
这些可能的攻击包括噪声、滤波、剪切、旋转和编码等。
(3) 不可感知性数字水印的嵌入不应使得原始作品发生可以感知的变化，也不能使得被保护数据在质量上发生可以感觉到的失真。
(4) 可证明性在多媒体作品的实际应用过程中可能需要多次加入水印，这时水印系统必须能够允许水印被多次嵌入到被保护的数据，而且每个水印均能独立地被证明。
(5) 无歧义性恢复出的水印或对水印判决结果能够表明版权的惟一，不会发生多重版权纠纷问题。
3 数字水印的分类根据水印所附载体的不同, 可以将数字水印划分为图像水印、音频水印、视频水印、文本水印和用于三维网格模型的网格水印及软件水印等。
3.1图像水印根据水印的嵌入方式不同，图像水印算法主要分为空间域方法和变换域方法。
空间域方法是通过改变图像中某些像素值加入信息，再通过记录提取这些信息来检测水印。
常用的LSB 算法有两种：一种是将图像的LSB 用伪随机序列来代替；另一种是在LSB中加入伪随机序列。
Wolfgang等人提出，利用线性反馈移位寄存器形成伪随机序列，并按行排列成一些二维数据块加入到图像中。
Fleet则把LSB方法应用于彩色图像。
Bender等人提出的Patchwork方法和Nikolaidis等提出的方法都属于统计方法，即利用图像或水印统计特性进行水印嵌入。