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1、中图分类号:TP391.41文献标识码:A文章编号:1009-2552(2007)09-0008-04数字水印的应用及需求分析孙水发,李海军,蒋铭,万钧力(三峡大学电气信息学院,宜昌443002)摘要:给出了一个完整的数字图像水印通信系统模型,对其中各个功能模块进行了分析。从应用的角度给出了数字水印的分类方法,给出了包括数字版权保护,数字指纹在内的数字水印技术的几个典型应用,在这些应用环境下对水印算法的具体要求进行了详细的分析。研究具体的数字水印技术的应用及其环境,分析其对数字水印技术的要求,对设计相应的数字水印算法将具有一定指导作用。关键词:数字水印;应用;需求分析A
2、pplicationandrequirementanalysisofdigitalwatermarkingSUNShuifa,LIHaijun,JIANGMing,WANJunli(CollegeofElectricalEngineeringandInformationTechnology,ChinaThreeGorgesUniversity,Yichang443002,China)Abstract:Acompletedcommunicationmodelofdigitalwatermarkingisgivenanditsmodulesareanalyzed.Severaldi
3、fferentialmethodsfordigitalwatermarkingaregiven.Someperformanceparameters,suchasperceptivequality,reliabilityindetectionandpayloadcapacityaredefinedandtheirrelationshipsareanalyzed.Someapplicationsofdigitalwatermarking,includingproofingofownershipandfingerprinting,aredescribedandtherequirements
4、oftheseapplicationsareanalyzedindetail.Keywords:digitalwatermarking;application;requirementsanalysis0引言应用范围。在水印算法测试方面,MartinKutter等提从Tirkel等人提出数字水印(电子水印)的概念出了一个公平的测试及评价水印算法的一般性框[10]以来[1-2],数字水印技术得到了长足的发展,到现在架,而且相应的测试水印算法性能的软件[11][12][13]StirMark,Optimark,Checkmark也已经出现,已经逐步深入和成熟。在水印嵌入及解码方面,经Sol
5、achidis等人针对StirMark的弱点提出了新的水印历了从最初简单的基于LSB的位平面的调整算[14][1-2]算法测评标准。在理论方面,最初的水印系统将法,到Cox等人提出的基于扩频技术的数字水[3]原始的媒体数据当作噪声来处理:在非盲的水印系印算法和Barni等人提出的DCT(DiscreteCosine[1-3][4]统中,接收方通过将接收到的信息与原始的媒Transformation离散余弦变换)域盲水印算法,以及[5]体数据相减从而得到水印信息;在盲的水印系统Phil提出的基于模型的数字水印算法等等。在水[4]中,接收方通常根据媒体数据噪声模型设计相应印攻击方面,简单的
6、方法有线性滤波,几何变换,的最佳接收机实现检测。Cox等从水印的检测方出JPEG压缩等,还有MartinKutter等提出的基于拷贝[14][6][3]发,将宿主媒体看成通信系统的状态信息,据此的攻击方法,Cox等人提出的联合攻击方法,以得出数字水印是一个带有边信息的通信过程的结及Craver等人利用水印算法提取水印时需要原始图[7]论。Cachin用似然假设检验理论分析了在受到被动像的弱点而提出的虚假水印攻击方法等一些特殊攻击方法。并且,对于各种攻击方法,相应也提出了收稿日期:2007-02-08[6-8]应对措施。在应用方面,最基本的应用是将水基金项目:湖北省教育厅自然科学基金(D
7、200613003)印应用于版权保护,而Busch等人提出将水印技术作者简介:孙水发(1977-),博士,讲师,硕士生导师,主要研究方向[9]应用于实时视频领域,很好地扩展了水印技术的为信息隐藏,多媒体信号处理及其应用。8攻击情况下的隐蔽通信的信息论模型,并且将此情需求,希望其中的结果有利于指导相应算法的设计。况下隐蔽通信系统的安全性用原始宿主媒体与嵌入1数字水印通信系统[16]信息后媒体的相对熵加以量化。Moulin则从香目前通常将数字水印
