數字水印技術探討

湖北工業大學 鄭艷慧

數字水印技術探討

湖北工業大學 鄭艷慧

本文介紹的疊加性水印技術，能產生出與原圖形在內容上同步的圖像（又叫做印記）。這種印記的加密圖形與原始圖像是同一的，使得有版權者保密內容在個人計算機上檢測不到。數字水印的安全要求決定了水印攻擊和水印抗攻擊能力的極端重要性，探索數字水印技術的安全性能成為重中之中。

數字水印技術；探討

隨著“數字地球”建設步伐的不斷加快，互聯網應用對電子信息產品版權保護的要求越來越高，以電子信息產品版權保護為主的數字水印技術越來越重要。數字水印是一種嵌入到圖像、視頻或者音頻數據中的隱形標志，通過對水印信息的檢測可以達到保護多媒體數據版權的目的。數字水印嵌入數字產品中的數字信號，要以不破壞原數據的欣賞價值、使用價值為基礎。

隨著數字化存儲信息的增長以及新型多媒體器具的發展，數字信息持有者權利的保護問題變得愈來愈急迫。其主要原因是數字文件的復制相當容易，更重要的是復制起來還相當完美，副本與原件是一樣的；其次，轉變之簡易與用途的多樣也是令人擔憂，一旦一幅復制品做好，任何想要它的人馬上就可得到，不必受到原作者的允許；再者，數字圖像的適應性也是一個極大的弱點，任何惡意的用戶（私人性質）可以隨意修改圖形，從而使許多版權保護的技術失去其作用和使版權保護系統承受極大的挑戰，因為該系統要應付各種威脅。數字水印技術是2 0世紀90年代提出的一種版權保護手段。[1]本文介紹一種疊加性水印技術，能產生出與原圖形在內容上同步的圖像（又叫做印記）。這種印記的加密圖形與原始圖像是同一的，使得有版權者保密內容在個人計算機上檢測不到。這種技術允許2名控制者（比如作者的計算機或獲得信任的第三方計算機）在知道了作者的密碼之后，在一定條件下找出一連串圖像中的水印圖像，從而檢查非法復制品的傳播。[2]

很多文獻中都提到了各種圖像水印的嵌入的檢測算法Hsu和Wu等人提出了基于離散余弦變換（DiscreteCosine Transform）的圖像水印的嵌入，Ruanaidh等人提出了2個離散傅立葉變換(Discrete Fourier Transfrom)域的水印算法，Liu等人還提出了基于DWT域的數字語音信號中加水印的方法等,這些算法各有優缺點。本文提出的圖像水印算法是基于DWT域的圖像水印嵌入和提取算法，由于小波變換的優點使得此算法得到的水印有很強的穩健性和層次性的檢測。

在即將到來的圖像壓縮標準JPEG中，小波正成為一種關鍵技術，小波變換作為一種變換域信號處理方法，近年來在計算機視覺和圖像處理研究領域，引起人們的極大興趣。小波變換在包括壓縮在內的圖像處理與圖像分析領域正得到越來越廣泛的應用。作為一種多分辨率的分析方法，由于小波變換具有很好的時—頻局部性，特別適合按照人類視覺系統特性設計圖像的編碼與分層傳輸。隨著小波技術在圖像領域的廣泛應用，基于小波變換的水印技術也得到越來越多的關注。而小波本身的多分辨率思想對根據健壯性和視覺效應設計一個好的信息在載體的分布方式是很有用的。

本文提出了一種基于離散小波變換的水印方法，通過對圖像的一級分解，提取出在細節子帶中的重要成分，通過這些成分代表著圖像的紋理區域，利用紋理的隱蔽特性，使得系統在保證健壯性的同時獲得很好的不可覺察性。主要介紹小波變換及其多分辨率分析在圖像中的應用。

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展的今天，數字水印技術研究更具現實意義。

[1]趙東寧，張勇，李德毅.基于云模型的文本數字水印技術.《計算機應用》2003.

[2]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.

[3]Johannes Trithemius.Steganography.Frankfurt Publishing，1606.

[4]Van Schyndel，IC IP.A digital watermark，1994.（收稿日期：2017-09-10）