离散余弦变换算法数字水印研究.docVIP

1 引言 1.1 数字水印技术提出的背景 数字技术的迅速发展以及互联网的普及给人们的工作和生活带来了极大的便利。人们可以通过因特网发布自己的创作成果传递重要信息,进行科学交流以及参与电子商务等。 但是也正是由于数字化多媒体信息本身具有的易于加工,复制简单,传播迅速的优点使其极其容易被非法拷贝或复制,从而导致数字产品的版权,完整性,有效性得不到保证。严重损害了创作者的利益。对于数字作品的创作者来说,他们迫切需要一种新的技术来保护数字作品的版权、真实性和完整性以及作者的隐私、知识产权和财产安全。 为了解决这一问题,仅仅依靠传统的加密技术已经远远的不能满足人们的要求了,而以将特定的数字标志隐藏在数字作品中为特征的数字水印技术却在此方面发挥了巨大的作用。作为信息隐藏技术的一个重要分支,数字水印技术可以说是信息时代特有的产物,正是由于数字作品的知识产权保护及其他一系列需求导致了数字水印的出现。它通过在原始信息中嵌入秘密信息 ——水印来作为版权信息的标志。被嵌入的水印通常是不可见的，它与原始数据如图象音频视频等紧密结合并隐藏在其中成为原始数据不可分割的一部分,而且可以经历一些不破坏原始数据使用价值或商业价值的操作而存活下来.另外,水印的直入仅仅利用了原始数据的空间,并不需要增加额外的空间。数字水印技术作为数字作品版权保护的一种有效的补充手段,已经成为了多媒体信号处理中的一个研究热点,甚至被称为多媒体数据保护的最后一道防线。 1.2 数字水印的应用 从目前的数字水印技术的发展来看,数字水印的主要用途基本上可以分为以下几类： 数字产品知识产权的保护 随着各种形式的数字作品（如：图象、视频、音频等）纷纷以网络形式发表，随之而来的各种网络盗版侵权的问题也愈加严重，如何有效地保护知识产权和信息安全，已受到人们的高度重视。数字水印有能力满足这些要求，因为它把信息放在数字产品中，在数字作品的使用过程中它是不会被消除的。即使经过解密、再加密、压缩、数模变换和改变文件格式等处理后，设计巧妙的水印仍能继续存在。 目前,虽然数字水印技术已经进入了初步实用化阶段,例如IBM公司在其“数字图书馆”软件中就提供了数字水印功能，Adobe公司也在其著名的Photoshop软件中集成了Digimarc公司的数字水印插件。但是其在技术上还不是十分的成熟。 2图象或内容认证 认证的目的是检测对数据的修改,当数字作品被用于法庭,医学,新闻及商业时,都需要确定他的内容是否被修改,伪造或特殊处理过. 3.标志与注释 在医学,制图,多媒体索引和网络有哪些信誉好的足球投注网站等领域中,可以将一些作品的标题,注释 内容以水印形式嵌入该作品作为隐式注释. 4.违反者追踪 数字水印可以用来监视或追踪数字产品的非法拷贝制作和发行，即在每个合法发行的拷贝中加入水印信息，如在电子商务中使用数字水印可以控制用户接受的内容,防止保护内容在解密后脱离用户控制的范围。 5.商务交易中的票据防伪 随着高质量图像输入输出设备的发展，特别是精度超过1200dpi的彩色喷墨、激光打印机和高精度彩色复印机的出现，使得货币、支票以及其他票据的伪造变得更加容易。另一方面，在从传统商务向电子商务转化的过程中，会出现大量的过度性电子文件，如各种票据的扫描图像等。即使在网络安全技术成熟以后，各种电子票据也还需要一些非密码的认证方式。数字水印技术可以为各种票据提供不可见的认证标志，从而增加了伪造的难度。 1.3数字水印技术的研究动态 1.3.1研究现状 作为传统加密系统的有效补充办法，从1993年Caronni正式提出数字水印到现在的十几年时间里，无论国内还是国外对数字水印的研究都引起了人们的极大关注。 在国外方面，由于有大公司的介入和美国军方及财政部的支持在数字水印方面的研究刚该技术研究的发展速度非常快。。1998年以来，《IEEE图像处理》、《IEEE会报》、《IEEE通信选题》、《IEEE 消费电子学》等许多国际重要期刊都组织了数字水印的技术专刊或专题新闻报道在美国，以麻省理工学院媒体实验室为代表的一批研究机构和企业已经申请了数字水印方面的专利。1998年，美国政府报告中出现了第一份有关图像数据隐藏的AD报告。目前，已支持或开展数字水印研究的机构既有政府部门，也有大学和知名企业，它们包括美国财政部、美国版权工作组、美国空军研究院、美国陆军研究实验室、德国国家信息技术研究中心、日本NTT信息与通信系统研究中心、麻省理工学院、伊利诺斯大学、明尼苏达大学、剑桥大学、瑞士洛桑联邦工学院、西班牙Vigo大学、IBM公司Watson研究中心、微软公司剑桥研究院、朗讯公司贝尔实验室、CA公司、Sony公司、NEC研究所以及荷兰菲利浦公司等。SPIE和IEEE的一些重要国际会议也开辟了相关的专题。我国学术界对数字水印技术的反应也非常快，已经有