数字水印技术探讨

湖北工业大学 郑艳慧

数字水印技术探讨

湖北工业大学 郑艳慧

本文介绍的叠加性水印技术，能产生出与原图形在内容上同步的图像（又叫做印记）。这种印记的加密图形与原始图像是同一的，使得有版权者保密内容在个人计算机上检测不到。数字水印的安全要求决定了水印攻击和水印抗攻击能力的极端重要性，探索数字水印技术的安全性能成为重中之中。

数字水印技术；探讨

随着“数字地球”建设步伐的不断加快，互联网应用对电子信息产品版权保护的要求越来越高，以电子信息产品版权保护为主的数字水印技术越来越重要。数字水印是一种嵌入到图像、视频或者音频数据中的隐形标志，通过对水印信息的检测可以达到保护多媒体数据版权的目的。数字水印嵌入数字产品中的数字信号，要以不破坏原数据的欣赏价值、使用价值为基础。

随着数字化存储信息的增长以及新型多媒体器具的发展，数字信息持有者权利的保护问题变得愈来愈急迫。其主要原因是数字文件的复制相当容易，更重要的是复制起来还相当完美，副本与原件是一样的；其次，转变之简易与用途的多样也是令人担忧，一旦一幅复制品做好，任何想要它的人马上就可得到，不必受到原作者的允许；再者，数字图像的适应性也是一个极大的弱点，任何恶意的用户（私人性质）可以随意修改图形，从而使许多版权保护的技术失去其作用和使版权保护系统承受极大的挑战，因为该系统要应付各种威胁。数字水印技术是2 0世纪90年代提出的一种版权保护手段。[1]本文介绍一种叠加性水印技术，能产生出与原图形在内容上同步的图像（又叫做印记）。这种印记的加密图形与原始图像是同一的，使得有版权者保密内容在个人计算机上检测不到。这种技术允许2名控制者（比如作者的计算机或获得信任的第三方计算机）在知道了作者的密码之后，在一定条件下找出一连串图像中的水印图像，从而检查非法复制品的传播。[2]

很多文献中都提到了各种图像水印的嵌入的检测算法Hsu和Wu等人提出了基于离散余弦变换（DiscreteCosine Transform）的图像水印的嵌入，Ruanaidh等人提出了2个离散傅立叶变换(Discrete Fourier Transfrom)域的水印算法，Liu等人还提出了基于DWT域的数字语音信号中加水印的方法等,这些算法各有优缺点。本文提出的图像水印算法是基于DWT域的图像水印嵌入和提取算法，由于小波变换的优点使得此算法得到的水印有很强的稳健性和层次性的检测。

在即将到来的图像压缩标准JPEG中，小波正成为一种关键技术，小波变换作为一种变换域信号处理方法，近年来在计算机视觉和图像处理研究领域，引起人们的极大兴趣。小波变换在包括压缩在内的图像处理与图像分析领域正得到越来越广泛的应用。作为一种多分辨率的分析方法，由于小波变换具有很好的时—频局部性，特别适合按照人类视觉系统特性设计图像的编码与分层传输。随着小波技术在图像领域的广泛应用，基于小波变换的水印技术也得到越来越多的关注。而小波本身的多分辨率思想对根据健壮性和视觉效应设计一个好的信息在载体的分布方式是很有用的。

本文提出了一种基于离散小波变换的水印方法，通过对图像的一级分解，提取出在细节子带中的重要成分，通过这些成分代表着图像的纹理区域，利用纹理的隐蔽特性，使得系统在保证健壮性的同时获得很好的不可觉察性。主要介绍小波变换及其多分辨率分析在图像中的应用。

数字水印技术是近年来国际学术界兴起的一个前沿研究领域。它与信息安全、信息隐藏、密码学和隐写术等均有密切关系。特别是在网络技术和应用迅速发展的今天，数字水印技术研究更具现实意义。

[1]赵东宁，张勇，李德毅.基于云模型的文本数字水印技术.《计算机应用》2003.

[2]潘蓉，高有行.基于小波变换的图像水印嵌入方法[J].西安：西安电子科技大学计算机外部设备研究所.

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

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