版权保护之零水印方案及实现研究

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1、版权保护之零水印方案及实现研究-->第一章绪论1.1课题研究背景由于计算机网络技术和多媒体处理技术的不断发展，极大的方便了多媒体数字作品的生产、存储和传播，但与此同时也引发了一系列的安全问题，如多媒体数字作品的版权保护、声像数据的隐藏标识、电子商务中票据防伪和篡改提示、隐蔽通信及对抗。对于以上版权保护和信息安全问题，首先想到的解决方案是采用密码学中的隐写技术，它作为保密通信技术的一个分支，一般定义为在载体信号中隐藏秘密消息，同时消息的存在形式不易被察觉。但采用隐写技术实现版权保护存在着一些问题:第一、隐写技术在发送者与接收者之

2、间通常是点对点的传输，而在版权保护通信环节中，通常是一点对多点的情况。第二、由于是点对点的通信，所以隐写技术一般只研宄如何秘密地将信息隐藏到载体中而不被察觉的方法，它不具备健壮性的特点，即在信号传输中很容易丢失信息。第三、隐写技术一般隐藏与载体关联不大的信息，这样的情况是无法为版权保护提供强有力的证明。应用需求催生技术革新，于是就诞生了数字水印技术，它可以理解成在开放式传输环境下能进行数字作品版权保护和完整性认证的新型隐写技术，数字水印技术不再是单一的点对点传输，可以是开放的网络环境；用于版权保护的水印信息也具有健壮性，不易丢

3、失；并且水印信息与传输载体有很大的关联性。数字水印技术为版权保护和信息安全提供了强有力的技术保证。据国内相关资料显示，2006年我国数字出版产业产值是213亿元，在2011年己经达到1377.88亿元，数字出版的增长率远超其他的行业；国际上，2011年美国数字出版物净收入达到20.7亿美元，较2010年翻了一番，英国数字出版物全年消费总额同比增长366%，德国数字出版物的销售额比2010年增加了一倍。伴随数字出版物市场的不断扩张，版权保护问题也日益凸显，数字产品的版权假冒和盗用己经给经济发展带来严重影响，因此可以判断，数字水印

4、技术作为数字产品版权保护的有效手段定会有广阔的发展前景。1.2数字水印发展历史与研究现状一般认为，数字环境下水印的使用是由纸张水印和隐写技术发展而来。数字水印的产生最早可追溯到1954年，MuZak公司的EmilHembrooke申请了一项名为“IdentificationofSoundandLikeSignals”的专利。在专和中描述了一种将标识码隐蔽地嵌入到音乐中而证明所有权的方法。此方法被MuZak公司一直沿用到了1984年前后。美国专利局对该项发明有这样一段描述：此发明使对音乐作品的认证成为可能，为防止盗版提供了有效途

5、径。此后，水印技术开始迅速发展并应用到了很多场合，但此时的数字水印技术只是作为一种版权认证的技术手段，并没有系统的理论和完备的技术来支撑。直到1993年，Tirkel[5]等人撰写一篇名为“Electronicark”的文章，这篇文章中首次使用了“ark"这一个短语，此后研宄者将两词合并到了一起发明了"ark’’这一词汇，这样数字水印技术就作为一门科学分支发展至今。Tirkel等人在提出“数字水印”的概念后，针对灰度图像的数字水印技术做了深入研究，并提出了将数字水印嵌入到灰度图像最低几位中的方法[6]，用现在的数字水印理论归纳

6、，此方法属于图像空间域的水印算法，鲁棒性不是很理想，为了提高水印的鲁棒性，学者开始研究图像变换域的水印算法，在1996年，Cox等在DCT变换域内提出了一种基于扩频通信原理的水印方案[7]，并在1999年编著的《Digitalarking》—书中系统地介绍了数字水印的应用和特性、水印模型和鲁棒水印等概念，为水印技术的发展做了很大的贡献。数字水印技术在我国的发展也颇具规模，其中第一届“信息隐藏学术研讨会”在1999年12月顺利召开，“信息隐藏学术研讨会”为研宄信息隐藏的学者提供了广泛的交流机会，促进了我国数字水印技术巨大发展。第

7、二章数字水印技术与版权保护体系概述从信号处理的角度理解，数字水印是一种将可识别的弱信号叠加到宿主信号下的技术，并且不影响宿主信号的使用。它是信息隐藏技术最重要的一个分支，也是解决多媒体数据版权保护问题的有效手段之一。数字水印将特制的不可见的标记，通过加密的嵌水印算法隐藏到数字图像、声音、文档、图书、视频、软件等数字产品中，然后通过对水印的检测和分析，证明版权持有方对作品的所有权，同时可以作为鉴定、起诉非法侵权方的证据。2.1数字水印技术概述2.1.1数字水印的分类数字水印的分类方法有很多，不同的角度会有不同的划分，它们之间有联

8、系也有区别，最常见的分类包括以下几种1、按水印的特性分类按水印是否被感知可以将其划分为可见水印和不可见水印。可见水印是指人类视觉上可察觉的水印，较常见的就是很多图片上的标识，或者是电视台的台标等，都是为了明确版权和防止非法使用。不可见水印较可见水印在应用上更加广泛，顾名思义，