數(shù)字水印技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn)

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1、Word格式第一章緒論1.1數(shù)字水印背景簡介1.1.1數(shù)字水印的來源Internet（因特網(wǎng)）讓多媒體信息的交流達(dá)到了前所未有的深度和廣度，其多種多樣的發(fā)布形式使人們更加準(zhǔn)確并有效率的發(fā)布自己的重要信息和作品，并進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)貿(mào)易，但隨之也產(chǎn)生了一些嚴(yán)重的問題，如信息篡改，作品侵權(quán)。為了有效地保護(hù)這類數(shù)字安全，一門新興的交叉學(xué)科——信息隱藏學(xué)正式誕生。按照隱藏技術(shù)的應(yīng)用目的和載體對象不同，信息隱藏可分為許多分支領(lǐng)域。數(shù)字水印便是其對以數(shù)字形式存儲和發(fā)布的載體對象進(jìn)行處理的一大分支。1.1.2數(shù)字水印需求背景在現(xiàn)實(shí)生活中，對于水印

2、技術(shù)研究興趣的突然增長很可能源于人們對版權(quán)保護(hù)的問題的關(guān)注。近年來，隨著計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)的飛速發(fā)展，人們可以方便的利用數(shù)字設(shè)備制作、處理和存儲圖像、語音、文本和視頻等信息媒體。與此同時(shí)，數(shù)字網(wǎng)絡(luò)通信正在飛速發(fā)展，使得信息的發(fā)布和傳輸實(shí)現(xiàn)了“數(shù)字化”和“網(wǎng)絡(luò)化”。對于數(shù)字媒體而言，Internet成了出色的分發(fā)系統(tǒng)，因?yàn)樗坏阋?，而且不需要倉庫存儲，又能實(shí)時(shí)發(fā)送。因此數(shù)字媒體很容易借助Internet或CD-ROM被復(fù)制、處理、傳播和公開。這樣就引發(fā)出數(shù)字信息傳輸?shù)陌踩珕栴}和數(shù)字產(chǎn)品的版權(quán)保護(hù)問題。如何在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中實(shí)施有效

3、的版權(quán)保護(hù)和信息安全手段，已經(jīng)引起了國際學(xué)術(shù)界、企業(yè)界以及政府部門的廣泛關(guān)注。其中如何防止數(shù)字產(chǎn)品（如電子出版物、音頻、視頻、動(dòng)畫、圖像產(chǎn)品等）被侵權(quán)、盜版、和隨意篡改，已經(jīng)成為世界各國亟待解決的熱門問題。數(shù)字產(chǎn)品的實(shí)際發(fā)布機(jī)制的詳細(xì)描述是相當(dāng)復(fù)雜的。論文給出如下簡單發(fā)布模型：完美整理Word格式圖1-1數(shù)字產(chǎn)品網(wǎng)絡(luò)發(fā)布的基本模型如上圖，非法操作行為包括以下三種，非法訪問、故意篡改、版權(quán)破壞。為此產(chǎn)品所有者需要一種技術(shù)，可以在數(shù)字圖像、音頻和視頻等數(shù)字產(chǎn)品中嵌入秘密信息，以便保護(hù)數(shù)字產(chǎn)品的版權(quán)、證明產(chǎn)品的真實(shí)可靠性、跟蹤盜

4、版行為或者提供產(chǎn)品的附加信息。其中的秘密信息可以是版權(quán)標(biāo)志、用戶序列號或者是產(chǎn)品相關(guān)信息。一般情況下，它需要經(jīng)過適當(dāng)變換再嵌入到數(shù)字產(chǎn)品中，通常稱變換后的秘密信息為數(shù)字水印。1.1.3數(shù)字水印基礎(chǔ)知識數(shù)字水印技術(shù)涉及多個(gè)學(xué)科知識，其中主要包括圖像存儲處理原理，密碼學(xué)技術(shù)。數(shù)字圖像在計(jì)算機(jī)里的儲存，從結(jié)構(gòu)上講，分為兩種，即位圖和矢量圖。在位圖中，圖像由許多的屏幕小點(diǎn)（我們通常說的像素）組成，這些小點(diǎn)對應(yīng)顯存中的“位”，而就是這些“位”決定了像素的圖形屬性，如像素的顏色、灰度、明暗對比度等。當(dāng)一個(gè)像素所占的位數(shù)多時(shí)，它所能表現(xiàn)

5、的顏色就更多、更豐富，從整體上看，圖像的色彩就更艷麗，分辨率就更高。位圖中所分的二位圖、八位圖等正是指像素所占的位數(shù)。當(dāng)位圖被放大或縮小時(shí)，由于像素的數(shù)量沒有改變，圖像的分辨率就會降低，圖像的外觀自然就大打折扣。密碼學(xué)是研究編制密碼和破譯密碼的技術(shù)科學(xué)。它包括密碼編碼學(xué)（cryptography）和密碼分析學(xué)（cryptanalysis）兩個(gè)相互獨(dú)立又相互促進(jìn)的分支。數(shù)字水印中經(jīng)常會用到一些經(jīng)典的算法。至今，最著名也是最成熟的公鑰密碼算法是由三位數(shù)學(xué)家Rivest、Shamir和Adleman于1978年提出的RSA算法。

6、其數(shù)學(xué)基礎(chǔ)是數(shù)論的互素?cái)?shù)、指數(shù)模和模逆元計(jì)算。完美整理Word格式1.2數(shù)字水印的發(fā)展和應(yīng)用1.2.1數(shù)字水印的發(fā)展歷程自1993年以來，公開發(fā)表的有關(guān)信息隱藏和數(shù)字水印的文章日漸增多。VaSchvndGl在ICIP’94會議上發(fā)表了題為“Adigitalwatermark”的文章，它是第一篇在主要會議上發(fā)表的關(guān)于數(shù)字水印的文章，其中闡明了一些關(guān)于水印的重要概念。這篇文章被認(rèn)為是一篇具有歷史價(jià)值的文獻(xiàn)。1996年在英國劍橋舉行的第一屆信息隱藏學(xué)術(shù)研討會標(biāo)志著信息隱藏作為一個(gè)新的學(xué)科的誕生。1998年在美國波特士、1999年

7、在德國德雷斯頓、2001年在美國匹茲經(jīng)分別召開了第二至第四屆研討會。第五屆會議在荷蘭NoordwikerhouI舉行。此外，一些信息安全、密碼學(xué)和信息處理領(lǐng)域的國際會議也都有關(guān)于信息隱藏技術(shù)的專題和文章。一些著名的雜志，如IEEE會報(bào)、SPIE等都出版了有關(guān)信息隱藏技術(shù)的專題。1999年12月StefanKAtZenbciss和FabienA．P．Peticolas等人出版了該領(lǐng)域的第一本專業(yè)論著“Informationhidingtechniquesforsteganographyanddigitalwatermarki

8、ng”，其中文譯本于2001年由人民郵電出版社出版。NeilF.Johnson等人于2000午l2月出版了“Informationhidingsteganographyandwatermarkingattacksandcountermeasures”一書，IngemarCox等人于2001年10月出版了