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数字水印算法浅析
作者:周亮纪秀辉来源:《硅谷》2009年第11期
摘要首先介绍数字水印技术及其特征,对基于空间域、变换域等几类典型的数字水印算法进行分析比较。
关键词数字水印算法空间域变换域
中图分类号:TP3文献标识码:A文章编号:167175972009061008101
一、引言
数字水印,属于信息隐藏技术,与钞票水印相类似。它是将信息水印隐藏于数字化媒体静止图像、语音、视频等中,从而实现隐藏传输、存储、标注、身份识别、版权保护等功能。一方面,它可以被用来证明原创作者对其作品的所有权,作为鉴定、起诉非法侵权的证据;另一方面,作者还可以通过对其数字产品中的水印进行探测和分析来实现对作品的动态跟踪,从而保证其作品的完整可靠性。
二、数字水印技术及特征
数字水印DigitalWatermark技术是在多媒体数据如图像、音频、视频信号等中添加某些标识所有权信息而不影响原数据的视听效果,并且这些数字信息可以部分或全部从混合数据中恢复出来,以达到版权保护等作用。它为解决版权保护等问题提供了一种潜在的有效解决方法。一般地,数字水印应具有如下的特性:1安全性:指将水印信息藏于目标数据的内容之中,而非文件头等处,防止因格式变换而遭到破坏。2鲁棒性:数字水印信息不能因为宿主信息的改动而轻易受到损害。3透明性;数字水印信息不能严重影响宿主信息的有效性。4不可感知性:指隐蔽载体与原始宿主具有一致的特性,不能产生可感知的数据变化。如具有一致的统计噪声分布等,以便使非法拦截者无法判断是否有隐蔽信息的存在。5自恢复性。自恢复性是指带水印的图像在经过一些操作或变换发生破坏后,能自动恢复隐藏信号,而恢复过程不需要宿主信号参与。
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三、典型的数字水印算法
一空间域水印算法
该类典型算法主要包括Schy
de1算法、Patchwork算法等。
Schy
de1算法是第一篇在重要会议上发表的关于数字水印的文章,文中阐明了一些关于水印的重要概念和鲁棒水印检测的通用方法相关性检测方法,此算法首先把二维水印信号按像素点逐一插入到原始图像像素值的最低有效位LSB:LeastSig
ifiea
tBits,所以这种算法也被称为LSB算法。由于水印信号被安排在了最低位上,它是不可见的,但是基于同样的原因,它可以轻易地被移去,因此也是不稳健的。
Patchwork是一种基于改变图像数据统计特性的方法。该算法首先随机选取N对像素点。然后通过增加像素对中一个点的亮度值,而相应降低r