数字水印技术ppt课件.pptx

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1、数字水印技术学号：XXXXXX姓名：XXXXX1目录研究背景数字水印技术基于数字全息的水印技术2PART1研究背景3信息媒体数字化信息存取非常方便信息表达效率提高准确度提高但随之而来的副作用：有恶意的个人或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4保护数字产品的知识产权和阻止盗版已经成为数字产品和网络应用面临的严峻问题。对数字图像、音频、视频等多媒体产品进行水印处理已经成为近年来研究的热点领域之一盗版如何在网络环境中实施有效的版权保护和信息安全？5信息隐藏信息隐藏是把机密信息隐藏在大量信息中不让对手发觉的一种方法。方法主要有隐写术、数字水

2、印技术、可视密码、潜信道、隐匿协议等。6PART2数字水印技术7数字水印技术（DigitalWatermarking）是将一些标识信息（即数字水印）直接嵌入数字载体（包括多媒体、文档、软件等）当中，但不影响原载体的使用价值，也不容易被人的知觉系统（如视觉或听觉系统）觉察或注意到。通过这些隐藏在载体中的信息，可以达到确认内容创建者、购买者、传送隐秘信息或者判断载体是否被篡改等目的。8数字水印为计算机网络上的多媒体产品的版权保护等问题提供了有效的解决方案。它通过在原始数据中嵌入秘密信息(水印)来证实该数据的所有权。被嵌入的水印可以是一段文字、标识、序列号等。数字

3、水印技术（DigitalWatermarking）9数字水印技术具有以下几个方面的特点：不可感知性：数字水印应是不可知觉的，而且不影响被保护数据的正常使用，不会降质，隐藏的数据无法人为地看见或听见。安全性：指隐藏算法有较强的抗攻击能力，能够承受一定程度的人为攻击，而使隐藏信息不会被破坏。鲁棒性：是指在经历多种无意或有意的信号处理过程后，数字水印仍能保持部分完整性并能被准确鉴别。可能的信号处理过程包括信道噪声、滤波、数/模与模/数转换、重采样、剪切、位移、尺度变化以及有损压缩编码等。特点10不可检测性：指隐蔽载体与原始载体具有一致的特性，如具有一致的统计噪声分

4、布，以便使非法拦截者无法判断是否有隐蔽信息。有效性：加载水印的作品输入到检测器中能够检测出水印。确定性：水印携带的信息能够被唯一地鉴别出来，同时可以监视被保护数据的传播，防止非法拷贝，有效的识别数据的所有者，真实性和完整性。逼真度：水印的逼真度是指原始作品与嵌入水印的作品之间的感官相似度。特点11数字水印原理水印嵌入算法设I为数字图像,W为水印信号,K为密码,那么处理后的水印W由函数F定义如下:如果水印所有者不希望水印被其他人知道,那么函数F应该是非可逆的。水印的嵌入过程,如图1所示,设有编码函数E,原始图像I和水印W,那么水印图像Iw可表示如下其中由式(1

5、)定义。数字水印原理包含两个基本方面:水印的嵌入和水印的提取或检测。（水印可由多种模型构成,如随机数字序列、数字标识、文本以及图像等）从顽健性和安全性考虑,常常需要对水印进行随机化以及加密处理。(1)(2)12数字水印原理水印检测是水印算法中最重要的步骤。若将这一过程定义为解码函数D,那么输出的可以是一个判定水印存在与否的0-1决策,也可以是包含各种信息的数据流,如文本、图像等(图2)。如果已知原始图像I和有版权疑问的图像Iw,则有：其中W＊为提取出的水印,K为密码,函数C做相关检测,δ为决策阈值。这种形式的检测函数是创建有效水印框架的一种最简便方法,如假设

6、检验或水印相似性检验。水印检测算法或13传统水印被嵌入的水印图像多是二值或是灰度平面图像，信息量有限，并且盗版者已成功研究了一系列的水印攻击方法。较早的水印算法一般都是空间域的，数字水印按照某种算法直接加载在载体数据上。优点：计算速度通常比较快，而且很多水印算法在提取和检测水印时不需要原始载体数据。缺点：算法无法经受一些无损和有损的信息处理，抵抗图像的几何变形、噪声影响的能力较差，而且可以嵌入的水印容量也受到了一定限制。与现代光学技术相结合14PART3基于数字全息的水印技术15基于数字全息的水印技术2002年，日本学者NobukatsuTakai和Yuto

7、Mifune提出的最初的数字全息法，成功地将二维水印信号以全息图的形式嵌入到原始图像中，并且由于数字全息具有不可撕毁性，使得该方法本身就具有良好的抗剪切能力。数字全息图的获取首先将水印信息用随机相位函数调制，可以表示为：（1）其中的随机分布，（1）式的傅里叶变换为：（2）参考波R可以表示为：（3）16的傅里叶变换谱与参考光波R发生干涉，其光强分布可以表示为(4)(4)式中第一二项为傅里叶变换全息图的晕轮光和中心亮点，对再现像的质量影响很大，应该去除，去除后变为：（5）（5）式即为记录了物光波振幅和相位信息的数字全息图函数，也就是原始图像中要嵌入的水印信号。基

8、于数字全息的水印技术17全息图的数字再现基于数字全息