圖像處理在數(shù)字水印中的應(yīng)用.doc

圖像處理在數(shù)字水印中的應(yīng)用數(shù)字水印隨著因特網(wǎng)在各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域的蔓延，多媒體數(shù)字作品（圖像、視頻、音頻等）紛紛以網(wǎng)絡(luò)形式發(fā)表，這些作品的版權(quán)保護(hù)就成為一個(gè)迫切而又比較困難的問(wèn)題數(shù)字水?。╠igital watermarking)是解決這一問(wèn)題的有效辦法如何通過(guò)數(shù)字水印實(shí)現(xiàn)版權(quán)保護(hù)定義：通過(guò)在原始數(shù)據(jù)中嵌入秘密信息水印(watermark)來(lái)證實(shí)該數(shù)據(jù)的所有權(quán)。形式：這種被嵌入的水印可以是一段文字、標(biāo)識(shí)、序列號(hào)、其他圖像等，而且水印通常是不可見(jiàn)或不可察的，它與原始數(shù)據(jù)緊密結(jié)合，并隱藏其中，成為源數(shù)據(jù)不可分離的一部分。特性：水印信息應(yīng)該能夠在經(jīng)歷了某些不破壞原始數(shù)據(jù)的操作（如壓縮等）后仍然保存下來(lái)。數(shù)字水印系統(tǒng)模型水印信號(hào)嵌入密鑰載體數(shù)據(jù)水印載體數(shù)據(jù)水印信息水印嵌入算法密鑰載體數(shù)據(jù)水印載體數(shù)據(jù)水印嵌入算法水印信息水印信號(hào)的提取密鑰原始載體數(shù)據(jù)水印信息水印提取算法水印載體數(shù)據(jù)水印信號(hào)的檢測(cè)原始水印信息密鑰原始載體數(shù)據(jù)水印信息水印提取算法水印載體數(shù)據(jù)水印檢測(cè)水印技術(shù)與信息隱藏技術(shù)水印技術(shù)是信息隱藏技術(shù)的一個(gè)分支技術(shù)是信息隱藏技術(shù)的差異：如果隱藏的信息被破壞，對(duì)于信息隱藏技術(shù)而言，因?yàn)槊孛苄畔⒉⑽葱孤?，系統(tǒng)可以認(rèn)為是安全的；但對(duì)于數(shù)字水印系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，隱藏信息的丟失，意味著版權(quán)信息的丟失，從而失去了版權(quán)保護(hù)的功能，因此，這樣的系統(tǒng)是失敗的數(shù)字水印技術(shù)的技術(shù)特性魯棒性(robustness)不因圖像文件的某些改動(dòng)而導(dǎo)致隱藏信息丟失的能力。如傳輸過(guò)程中的信道噪聲、濾波采樣、有損壓縮編碼、D/A或A/D轉(zhuǎn)換不可檢測(cè)性(undetectability)指隱藏載體與原始數(shù)據(jù)具有一致的特性。如具有一致的統(tǒng)計(jì)噪聲分布等，以便使非法攔截者無(wú)法判斷是否有隱蔽信息透明性(invisibility)利用人類(lèi)視覺(jué)系統(tǒng)特性，經(jīng)過(guò)一系列隱藏處理，使目標(biāo)數(shù)據(jù)沒(méi)有明顯的質(zhì)量下降，隱藏?cái)?shù)據(jù)也不會(huì)被發(fā)現(xiàn)安全性(security)指隱藏算法有較強(qiáng)的抗攻擊能力，隱藏信息不易破壞數(shù)字水印技術(shù)的技術(shù)特性自恢復(fù)性由于經(jīng)過(guò)一些操作或變換后，可能會(huì)使原圖產(chǎn)生較大的破壞，如果只從留下的片段數(shù)據(jù)，仍能恢復(fù)隱藏信號(hào)，而且恢復(fù)過(guò)程不需要宿主信號(hào)，我們就說(shuō)這樣的算法具有自恢復(fù)性高通濾波直方圖均衡化銳化處理數(shù)字水印的典型算法空域算法早期的數(shù)字水印算法以空域算法為主。空域算法通常比較簡(jiǎn)單，運(yùn)算量小。缺點(diǎn)是抵抗攻擊的能力往往會(huì)比較弱。Schyndel算法是空域算法（Schyndel算法是Schyndel等人在1994年提出，就數(shù)字水印技術(shù)領(lǐng)域而言，它可以說(shuō)是具有一定程度的始祖意義）Schyndel算法：首先把一個(gè)密鑰輸入到一個(gè)m-序列發(fā)生器來(lái)產(chǎn)生水印信號(hào)，然后此m-序列被重新排列成2維水印信號(hào)，并按象素點(diǎn)逐一插入到原始圖像象素值的最低位。由于水印信號(hào)被安排在最低位，因此可以滿(mǎn)足不可見(jiàn)性。頻域算法：把源數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)某種變換（例如DCT變換）之后，對(duì)頻域數(shù)據(jù)嵌入水印信息。頻域算法通常比較復(fù)雜，運(yùn)算量大。但抵抗攻擊的能力往往會(huì)強(qiáng)一些。目前比較主流的頻域算法包括DCT域數(shù)字水印算法、小波域數(shù)字水印算法等DCT域數(shù)字水印算法添加水印的算法首先把圖像分成88的不重疊象素塊對(duì)每塊數(shù)據(jù)做DCT變換，得到DCT系數(shù)組由密碼控制選擇一些DCT系數(shù)，對(duì)這些系數(shù)進(jìn)行微小變換以滿(mǎn)足特定的關(guān)系。提取水印的算法在水印提取時(shí)，選取相同的DCT系數(shù)并根據(jù)系數(shù)之間的關(guān)系抽取特定信息。算法分析數(shù)據(jù)改變的幅度比較小，透明性好。抵抗幾何變換攻擊的能力會(huì)比較弱。壓縮域算法基于JPEG、MPEG標(biāo)準(zhǔn)。水印信號(hào)的嵌入、提取、檢測(cè)直接在壓縮域數(shù)據(jù)中進(jìn)行。節(jié)省了解碼和重新編碼的過(guò)程小結(jié)：數(shù)字水?。―igital Watermarking）技術(shù)是將一些標(biāo)識(shí)信息(即數(shù)字水印)直接嵌入數(shù)字載體(包括多媒體、文檔、軟件等)當(dāng)中，但不影響原載體的使用價(jià)值，也不容易被人的知覺(jué)系統(tǒng)(如視覺(jué)或