数字水印的基础知识 1
1.1信息隐藏技术简介 1
1.2 数字水印技术的背景 2
1.3 数字水印的定义和原理 3
1.3.1 数字水印的定义 3
1.3.2 数字水印的原理 3
1.4数字水印的分类 3
1.5 数字水印的基本特性 5
1.6 数字水印的主要应用领域 6
1.7 数字水印技术今后的研究发展空间 7
数字水印的主要算法 8
2.1频域算法 8
2.2 文本算法 9
2.3 统计学算法 9
2.4 压缩域算法 10
2.5 生理模型算法 10
本文空域算法的描述 10
3.1 二值图像 10
3.2 水印嵌入 11
3.3 水印提取 11
3.4 水印判断 11
3.5 数字水印基本框架图 12
数字水印编程的实现 14
4.1 Delphi 简介 14
4.2 Delphi的基本特性 14
4.3 数字水印界面的设计 15
4.4 数字水印程序的设计 16
4.5 运行结果 21
总 结 24
致谢 25
参考文献 25
附 录 25

1.1信息隐藏技术简介

信息隐藏，也称为信息伪装（Steganography），是将有用或重要的信息隐藏于其他信息里面以掩饰其存在（就是将秘密信息秘密地隐藏于另一非机密的文件内容之中）。信息隐藏是一门具有渊源历史背景的新兴学科，涉及感知学、信息学、密码学等多个学科，涵盖信号处理、扩频通信等多个专业技术的研究方向。信息隐藏学包括了下图（1）的几个方面的研究。

图1 信息隐藏技术分类

1.2 数字水印技术的背景

随着数字技术和因特网的发展 ，各种形式的多媒体数字作品 (图象、视频、音频等 )纷纷以网络形式发表，而版权保护则成为一个迫切需要解决的问题 。由于数字水印 (digital watermarking)是实现版权保护的有效办法，因此它已成为当今多媒体信息安全研究领域的一个热点，也是信息隐藏技术研究领域的一个重要分支。该技术是通过在原始数据中嵌入秘密信息--水印 (watermark)来证实该数据的所有权。这种被嵌入的水印可以是一段文字、标识、序列号等，而且这种水印通常是不可见或不可察的 ，它与原始数据 (如图象、音频、视频数据 )紧密结合并隐藏其中，并可以经历一些不破坏源数据使用价值或商用价值的操作而能保存下来。数字水印技术除了应具备信息隐藏技术的一般特点外，还有着其固有的特点和研究方法 。在数字水印系统中 ，隐藏信息的丢失，即意味着版权信息的丢失 ，从而也就失去了版权保护的功能 ，即这一系统就是失败的 。由此可见，数字水印技术必须具有较强的鲁棒性、安全性和透明性。

1.3 数字水印的定义和原理

1.3.1 数字水印的定义

数字水印技术，是利用数字作品中普遍存在的冗余数据与随机性把代表著作权人身份的特定信息，按照某种方式植入被保护的信息中，在产生版权纠纷时，通过相应的算法提取出该数字水印，从而验证版权的归属，确保著作权人的合法利益，避免非法盗版的威胁。被保护的信息可以是任何一种数字媒体，如图像、声音、视频或一般性的电子文档等。理想的数字水印方案应该是只有版权所有者才可以加载水印，但任何人都可以对其进行验证的水印方案。数字水印是嵌入在数字产品中的数字信号，水印的存在要以不破坏原数据的欣赏价值、使用价值为原则。

1.3.2 数字水印的原理

数字水印（Digital Watermark）技术是通过一定的算法将一些标志性信息直接嵌入到多媒体内容当中，但不影响原内容的价值和使用，并且不能被人的知觉系统觉察，只有通过专用的检测器/阅读器才能提取。其中的水印信息可以是作者的序列号、公司标志、有特殊意义的文本等，可用来识别文件、图像或音乐制品的来源、版本、原作者、拥有者、发行人、合法使用人对数字产品的拥有权。但数字水印技术并不能阻止盗版活动的发生，但它可以判别对象是否受到保护，监视被保护数据的传播、真伪鉴别和非法拷贝、解决版权纠纷并为法庭提供证据。

1.4数字水印的分类

数字水印的分类方法有很多，它们之间既有联系又有区别，有的分类方法还直接反映了水印嵌入算法的特性。在这里我们介绍几种最常见的分类：
（1） 按特性划分
　 按水印的特性可以将数字水印分为鲁棒数字水印和脆弱数字水印。鲁棒数字水印主要用于在数字作品中标识著作权信息，它要求嵌入的水印能够经受各种常用的编辑处理，不会因为载体经过一些处理（如滤波、平滑、增强、有损压缩和集合变换等），或是恶意的欺骗攻击（如伪造、非法复制等）操作而丢失，其应用范围更加广泛，是水印研究的重点。许多人也把鲁棒性水印分成数字指模（隐藏序列号）和数字水印（隐藏版权信息）两大类。指模（也称为标志）是隐藏的序列号，它能够让知识产权的拥有者辨明盗版。脆弱数字水印主要用于完整性保护，脆弱水印必须对信号的改动很敏感，它随着对像的修改而被破坏，哪怕细小的改动也会影响到数字水印的提取和检测。人们根据脆弱水印的状态就可以判断数据是否被篡改过。