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1、数字水印技术的研究与应用摘要:文章首先介绍了数字水印技术目前在国内外的发展状况以及数字水印技术的发展前景;接着讨论了数字水印技术的概念和特性;最后以基于matlab的空域和DCT域数字水印实例介绍数字水印的实现过程。 关键词:数字水印DCTMATLAB :TP309:A:1007-9416(2011)03-0088-02 Researchandapplicationofdigitalarkingtechnology Abstract:Thispaperhasintroducedthedevelopmentprospectsofst
2、ateofdevelopmentanddigitalarkingtechnologyathomeandabroadatpresentofdigitalarkingtechnologyatfirst;ThenhasdiscussedtheConceptandcharacteristicofdigitalarkingtechnology;Introducetherealizationcourseofthedigitalarkingarkingembodimentofairspacebasedonmatlabfinally. Keyarking;DC
3、T;MATLAB 1、引言 多媒体数据的数字化为多媒体信息的存取提供了方便和快捷,同时也提高了信息的准确性、共享性。随着X络的普及和发展,数字化信息的传播已经随处可见,影响着我们的生活,发布形式越来越多样,发布内容越来越丰富。如今可以通过X络发布信息、资源共享、买卖交易等。但是随着数字化技术的发展,暴露出的问题也越来越严重。如作品侵权更加容易,篡改更加方便。因此如何充分利用X络的资源,又能有效的保护知识产权,以受到人们的高度重视。数字水印技术是解决这些问题的有效技术手段。 数字水印技术有着良好的应用前景:数字水印技术最主要的应用应该是对
4、数字作品的保护问题,这也是当前的热点问题;商务交易中的票据防伪,可以通过数字水印技术来制造不可见的防伪标识,从而增加伪造的难度,保证商家和客服的利益;数字水印技术可以创建声像数据的隐藏标识和篡改提示,数字水印技术创建的标识信息在原始文件上是看不到的,只有通过一些阅读程序、一些特殊方式才能够读取,通过水印状态可以很容易判断出声像数据是否有变动;数字水印技术可以隐蔽通信,利用数字化声像信号相对于人的视觉、听觉冗余,可以进行各种时(空)域和变换域的信息隐藏,进而实现隐蔽通信。 2、数字水印相关理论 2.1数字水印技术 数字水印技术是一种信息隐
5、藏技术,它在各种数字作品中嵌入隐藏的信息,从而保护数字作品的、保证产品的真实性、打击盗版行为或者提供一些产品的附加信息,其中的隐藏信息可以是标识、用户信息或者是产品相关说明。 2.2数字水印的基本特性 (1)可证明性:能够为受到保护的产品的归属提供可靠的证明,从而避免所有权的纠纷,保护合法的利益。(2)不可感知性:其实就是隐蔽性,在数字作品中嵌入数字水印后,不会引起明显的质量下降,也不易被发现,即便采用统计的方法也不能提取或证明水印的存在。在图像中嵌入水印,在视觉上也是不可见的,不会影响图像的质量。(3)鲁棒性:是数字水印技术的重要指标。它指
6、在水印产品过程中经过多种信号处理操作,比如A/D与D/A转换,有损压缩,滤波,重采样和噪声污染等,经过这些操作后,仍能从水印图像中提取出其中的水印或者是证明水印的存在。若攻击者试图破坏水印,将导致水印产品的损坏。 3、数字水印技术的应用实例 3.1基于空域的图像数字水印技术(LSB)实例 空域图像水印技术是指在图像的空间域中嵌入水印的技术。最简单和有代表性的方法就是水印信息代替图像的最低有效位(LSB)或者多个位平面的所有比特的算法,这里的水印是指二值比特序列。LSB(LeastSignificantBites)表示是最不重要位,有时也
7、称为最低有效位或简称最低位。图像的最低有效位也称为最不明显位,它是指数字图像的像素值用二进进制表示时的最低位。 由于LSB位平面携带着水印,因此在嵌入水印图像没有产生失真的情况下,水印的恢复很简单,只需提取含水印图像的LSB位平面即可,而且这种水印方法是盲检测算法。 下面以一个在空域嵌入和提取二值图像水印程序为例,给出使用MATLAB实现数字水印的实现过程:(1)读取原始图像和二值水印图像并显示。(2)将原始图像的每个像素值从8bit压缩为7bit。(3)然后将水印图像的像素值作为作为原始图像的像素值的第8个比特(LSB)嵌入水印,得到嵌入二
8、值水印后的图像。(4)对嵌入水印后的图像进行JPEG压缩(一种水印攻击)。(5)读取嵌入水印后的图象,得到每个像素点的LSB位。(6)每
