基于小波變換的數(shù)字水印理論與實(shí)現(xiàn)方法的.研究

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1、第一章緒論1．1數(shù)字水印背景概述1．1．1數(shù)字水印的研究背景多媒體存儲(chǔ)與傳輸技術(shù)的進(jìn)步，尤其是岡特剛技術(shù)的j}}I{J：，。凇水了數(shù)。j’：姒f1、府用的迅速增長(zhǎng)。數(shù)字媒體有著模擬媒體不可比擬的優(yōu)ti，例如數(shù)。¨．1ilj儀’揮動(dòng)進(jìn)行編輯；可以方便、便宜、無失真地被復(fù)制；數(shù)字聲音、文本、『矧像干

2、J視頻易于通過網(wǎng)絡(luò)或物理的(CD．ROM)系統(tǒng)低價(jià)高效地迅速傳輸利分剛書，這Ⅱb優(yōu)ti為電子圖書館、在線服務(wù)和電子商業(yè)等先進(jìn)的多媒體服務(wù)提供了J’闊的發(fā)勝ImH。但也詐是這些優(yōu)點(diǎn)，使與數(shù)字網(wǎng)絡(luò)和多媒體信息相關(guān)的版權(quán)j；{{川¨題{以并埔

3、?。盜用者通過非法手段獲取網(wǎng)絡(luò)中的傳輸數(shù)掘，修救數(shù)抓內(nèi)容，小廣干¨¨f‘輸復(fù)刪品等，這些都可能給被盜用者帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失，并對(duì)安全權(quán)限造成強(qiáng)烈的沖擊。因此更好地保護(hù)圖像、文本、聲音和視頻等數(shù)‘，：媒體的知U擴(kuò)卡義就變fljI。分迫切了flI．，為了解決上述問題，人們丌始關(guān)注“數(shù)字水印”技術(shù)。數(shù)’j?水[¨的{I!：【念址例足山Fanaka在1990年提出來的，并用于圖像數(shù)寧水印，此后，形f究人員4目數(shù)’ji水印的概念擴(kuò)展到聲音和視頻等其它數(shù)字媒體，數(shù)亨水印也Ha&成為‘個(gè)¨“‘扳的砌f究領(lǐng)域。山。r數(shù)字水印技術(shù)在版權(quán)保護(hù)、數(shù)扒

4、裕圳、數(shù)州％測(cè)等々

5、i

6、城仃t¨泛的應(yīng)用fii『景，因此引起研究者的’濃厚興趣。存版權(quán)保護(hù)力lfl『，數(shù)。j’：水[¨力江mV決的是數(shù)字媒體版權(quán)保護(hù)三個(gè)層次(包括進(jìn)入控制、仗州牛義擰制和沒首U㈨j{，J、也)中最后一個(gè)層次即設(shè)置識(shí)別標(biāo)記的問題，其工作原理就是通過內(nèi)嵌_i州感知的fj息到聲音和視頻等信號(hào)中，來確認(rèn)版權(quán)所有者，并刖Ji榆測(cè)利趴礦j：儀權(quán){J：為。’，傳統(tǒng)鈔柴j：的水印卅：同的是，數(shù)‘產(chǎn)水印只能通過_適”1ltI(J軟什榆洲。另一種比較常用的防止非法復(fù)制的技術(shù)是密¨學(xué)。通過i52W晰fif5，他數(shù)jll：仃傳輸時(shí)變得不

7、可讀，可以給處于從發(fā)送到接收過程巾f門數(shù)撕捉fjI仃效的俅護(hù)。小過密碼技術(shù)所能提供的保護(hù)其實(shí)是很有限的或者說是巧i完全的，嘲為一【I．A接收端被解碼后，這種保護(hù)就不存在了。數(shù)字水印技術(shù)-I：好慚；補(bǔ)了掉Ⅻ，I投術(shù)的這小足，它通過將一信號(hào)卣接內(nèi)嵌到數(shù)拋LI=】，_uJ以為斛碼的數(shù)W提"I進(jìn)步n0俅護(hù)。數(shù)字水E¨的目的1i在j二限制或控制數(shù)掘的獲墩，m足確你水叫能總址小受f上化』i可恢復(fù)地留在數(shù)據(jù)中，從而確認(rèn)所有權(quán)和跟蹤侵權(quán)“為。其實(shí)在數(shù)字水印技術(shù)之前，人們已經(jīng)在關(guān)注數(shù)據(jù)隱藏和標(biāo)記之類的技術(shù)，fLl早期的研究重點(diǎn)在數(shù)據(jù)隱臧上，因?yàn)楫?dāng)

8、時(shí)預(yù)想的戌川還沒仃涉及通過價(jià)l，火兒或有意的破壞柬刪除隱藏的數(shù)掘等問題，那些方法n{披術(shù)波汁卜邢沒仃Z慮版權(quán)札記的魯棒性。然而隨著水印技術(shù)在版權(quán)保護(hù)力‘I『

9、i心川的小斷蜥加，水[¨}7；j、的i量基J：小波變換的數(shù)字水印理論lo實(shí)現(xiàn)方濁的岍咒m避咳特刖著承考慮其魯棒性及如何反篡改的問題。1．1．2數(shù)字水印技術(shù)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀世界各國(guó)在數(shù)字水印領(lǐng)域研究的州矧都不長(zhǎng)，現(xiàn)有的實(shí)川技術(shù)郝還未典lfi進(jìn)入實(shí)用化階段。從1995年丌始，關(guān)于數(shù)字水印的研究丌始蓬勃發(fā)展，有許多牛[1美的淪文和應(yīng)用研究報(bào)告發(fā)表，表4，l是關(guān)于數(shù)字水印文章的發(fā)表

10、狀況12l：f年份19921993199419951996199719981999文章數(shù)24132964103205表4．1近兒年發(fā)表的有戈水印的文獻(xiàn)(INSPEC統(tǒng)計(jì))卜面簡(jiǎn)要介紹幽內(nèi)外近兒年在水印方面的研究成果：Trikel等人在他們D11993年論文中已經(jīng)意識(shí)到了數(shù)字水印的重要，mj¨l提?了可能的應(yīng)用，包括圖像標(biāo)記，增強(qiáng)版權(quán)保護(hù)，防止偽造及控制，川義H像數(shù)州。他們針對(duì)狄度圖像提出了兩種基于LSB法(LeastSignificantBit)的水印力。泄：。筇‘種方法是基于m序列的PN碼，水印直接從LSB平面上提取，第。：種

11、力法仍然址基十m序列的編碼，它的提取是通過經(jīng)過優(yōu)化的m序列的唯一自十日關(guān)函數(shù)。Pitas等人14J提出一種對(duì)數(shù)字圖像進(jìn)行簽名的方法，浚方法的思想足堪J。Bender等人提出的patchwork法”J，水印是二：值圖像，大小‘j味劁像干¨¨。測(cè)試統(tǒng)?，·JJ!￡值的比較結(jié)果決定是否有水印存在。陔方法列上采樣和卜采桿足穩(wěn)健的，能抵抗壓縮比為1：4的JPEG有損壓縮。Cox等人稱他們提出的水印方法為擴(kuò)頻法忡J，該方法將水印散布在1000個(gè)頻域分量上，選擇這些分量是因?yàn)樗麄儗?duì)視覺效果影響很大，水印隱減九JEIIlJ五

12、『

13、J不易被撩除。

14、水E¨足山‘個(gè)給定統(tǒng)計(jì)分布的序列組成。陔力‘池川9I化川天系數(shù)衡_旱=相關(guān)件然后將此系數(shù)與給定的域值比較從而判決水E¨的仃掃：’Jrr。Koch等人I”提出一種DCT域的水印。同JPEG壓縮算法，圖像也破分成H×8的塊，每塊中取8個(gè)系數(shù)加載水印。圖像分塊的選擇是