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1、數(shù)字水印技術學號：XXXXXX姓名：XXXXX1目錄研究背景數(shù)字水印技術基于數(shù)字全息的水印技術2PART1研究背景3信息媒體數(shù)字化信息存取非常方便信息表達效率提高準確度提高但隨之而來的副作用：有惡意的個人或團體有可能在沒有得到作品所有者的許可下拷貝和傳播有版權的內(nèi)容4保護數(shù)字產(chǎn)品的知識產(chǎn)權和阻止盜版已經(jīng)成為數(shù)字產(chǎn)品和網(wǎng)絡應用面臨的嚴峻問題。對數(shù)字圖像、音頻、視頻等多媒體產(chǎn)品進行水印處理已經(jīng)成為近年來研究的熱點領域之一盜版如何在網(wǎng)絡環(huán)境中實施有效的版權保護和信息安全？5信息隱藏信息隱藏是把機密信息隱藏在大量信息中不讓對手發(fā)覺的一種方法。方法主要有隱寫術、數(shù)字水
2、印技術、可視密碼、潛信道、隱匿協(xié)議等。6PART2數(shù)字水印技術7數(shù)字水印技術（DigitalWatermarking）是將一些標識信息（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）當中，但不影響原載體的使用價值，也不容易被人的知覺系統(tǒng)（如視覺或聽覺系統(tǒng)）覺察或注意到。通過這些隱藏在載體中的信息，可以達到確認內(nèi)容創(chuàng)建者、購買者、傳送隱秘信息或者判斷載體是否被篡改等目的。8數(shù)字水印為計算機網(wǎng)絡上的多媒體產(chǎn)品的版權保護等問題提供了有效的解決方案。它通過在原始數(shù)據(jù)中嵌入秘密信息(水印)來證實該數(shù)據(jù)的所有權。被嵌入的水印可以是一段文字、標識、序列號等。數(shù)字
3、水印技術（DigitalWatermarking）9數(shù)字水印技術具有以下幾個方面的特點：不可感知性：數(shù)字水印應是不可知覺的，而且不影響被保護數(shù)據(jù)的正常使用，不會降質(zhì)，隱藏的數(shù)據(jù)無法人為地看見或聽見。安全性：指隱藏算法有較強的抗攻擊能力，能夠承受一定程度的人為攻擊，而使隱藏信息不會被破壞。魯棒性：是指在經(jīng)歷多種無意或有意的信號處理過程后，數(shù)字水印仍能保持部分完整性并能被準確鑒別?？赡艿男盘柼幚磉^程包括信道噪聲、濾波、數(shù)/模與模/數(shù)轉(zhuǎn)換、重采樣、剪切、位移、尺度變化以及有損壓縮編碼等。特點10不可檢測性：指隱蔽載體與原始載體具有一致的特性，如具有一致的統(tǒng)計噪聲分
4、布，以便使非法攔截者無法判斷是否有隱蔽信息。有效性：加載水印的作品輸入到檢測器中能夠檢測出水印。確定性：水印攜帶的信息能夠被唯一地鑒別出來，同時可以監(jiān)視被保護數(shù)據(jù)的傳播，防止非法拷貝，有效的識別數(shù)據(jù)的所有者，真實性和完整性。逼真度：水印的逼真度是指原始作品與嵌入水印的作品之間的感官相似度。特點11數(shù)字水印原理水印嵌入算法設I為數(shù)字圖像,W為水印信號,K為密碼,那么處理后的水印W由函數(shù)F定義如下:如果水印所有者不希望水印被其他人知道,那么函數(shù)F應該是非可逆的。水印的嵌入過程,如圖1所示,設有編碼函數(shù)E,原始圖像I和水印W,那么水印圖像Iw可表示如下其中由式(1
5、)定義。數(shù)字水印原理包含兩個基本方面:水印的嵌入和水印的提取或檢測。（水印可由多種模型構(gòu)成,如隨機數(shù)字序列、數(shù)字標識、文本以及圖像等）從頑健性和安全性考慮,常常需要對水印進行隨機化以及加密處理。(1)(2)12數(shù)字水印原理水印檢測是水印算法中最重要的步驟。若將這一過程定義為解碼函數(shù)D,那么輸出的可以是一個判定水印存在與否的0-1決策,也可以是包含各種信息的數(shù)據(jù)流,如文本、圖像等(圖2)。如果已知原始圖像I和有版權疑問的圖像Iw,則有：其中W＊為提取出的水印,K為密碼,函數(shù)C做相關檢測,δ為決策閾值。這種形式的檢測函數(shù)是創(chuàng)建有效水印框架的一種最簡便方法,如假設
6、檢驗或水印相似性檢驗。水印檢測算法或13傳統(tǒng)水印被嵌入的水印圖像多是二值或是灰度平面圖像，信息量有限，并且盜版者已成功研究了一系列的水印攻擊方法。較早的水印算法一般都是空間域的，數(shù)字水印按照某種算法直接加載在載體數(shù)據(jù)上。優(yōu)點：計算速度通常比較快，而且很多水印算法在提取和檢測水印時不需要原始載體數(shù)據(jù)。缺點：算法無法經(jīng)受一些無損和有損的信息處理，抵抗圖像的幾何變形、噪聲影響的能力較差，而且可以嵌入的水印容量也受到了一定限制。與現(xiàn)代光學技術相結(jié)合14PART3基于數(shù)字全息的水印技術15基于數(shù)字全息的水印技術2002年，日本學者NobukatsuTakai和Yuto
7、Mifune提出的最初的數(shù)字全息法，成功地將二維水印信號以全息圖的形式嵌入到原始圖像中，并且由于數(shù)字全息具有不可撕毀性，使得該方法本身就具有良好的抗剪切能力。數(shù)字全息圖的獲取首先將水印信息用隨機相位函數(shù)調(diào)制，可以表示為：（1）其中的隨機分布，（1）式的傅里葉變換為：（2）參考波R可以表示為：（3）16的傅里葉變換譜與參考光波R發(fā)生干涉，其光強分布可以表示為(4)(4)式中第一二項為傅里葉變換全息圖的暈輪光和中心亮點，對再現(xiàn)像的質(zhì)量影響很大，應該去除，去除后變?yōu)椋海?）（5）式即為記錄了物光波振幅和相位信息的數(shù)字全息圖函數(shù)，也就是原始圖像中要嵌入的水印信號?；?/p>
8、于數(shù)字全息的水印技術17全息圖的數(shù)字再現(xiàn)基于數(shù)字全息
