数字水印技术的相关探究
我要投稿 论文查重 来源:学报编辑部 时间:2018-03-19 浏览:
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摘  要:随着我国科学技术水平的快速进步,越来越多的先进技术涌现,数字水印作为一种先进的数字化技术,自其诞生之日起就收到了国内外专家学者的广泛关注,经过不断的完善和创新,数字水印技术逐渐被应用在数字音响、视频以及音频等多媒体产品上,来验证产品是否具有版权保护,
关 键 词: 数字水印技术;多媒体技术;产品版权;数字指纹
作  者:陈燕
单  位:湖南高速铁路职业技术学院
正  文:
 
Abstract: with the rapid progress of science and technology, more and more advanced technology, digital watermarking, as a kind of advanced digital technology, since the date of its birth has received wide attention of experts and scholars both at home and abroad, through constant perfection and innovation, digital watermarking technique has been used in the digital audio, video, and audio and other multimedia products, to verify whether the product has the copyright protection, to ensure that the real and comprehensive multimedia data. This article mainly through the research of digital watermarking technology combined with the actual situation, the characteristics of the objective in this paper, the digital watermark technology and basic principle, and contrast analysis of different algorithms of security digital watermarking technology, the future sustainable development direction for digital watermarking technology, create greater contribution in the application.
Keywords: digital watermarking technology; Multimedia technology; Product copyright; Digital fingerprint
 
    数字技术作为当前社会主流先进技术之一,主要是基于互联网而获得发展,将不同形式的多媒体数字作品集合在一起,发布到互联网上,为用户提供了极大的便利,但是对于多媒体产品版权保护和信息完整的问题成为当前首要待解决问题之一。数字水印技术是一种将多样化信息隐藏技术领域中重要组成部分,作为一项先进数字技术,在实际应用中能够有效解决版权保护和信息不完整问题,维护切身利益。由此看来,加强对数字水印技术的研究是十分有必要的,对于后续理论研究以及实践工作开展具有一定参考依据。
一、数字水印技术概述
(一)数字水印技术特点
    数字水印技术自其诞生之日起就受到了人们的广泛欢迎,特点十分突出,具体表现在以下几个方面:(1)不可见性。应用数字水印技术不应导致原始数据发生可感知改变,也不会影响数据保护质量,感觉不到信息的失真情况。(2)安全性。数字水印技术是一种保密性十分优良的技术,很难被模仿进而仿造,所以未经授权的个体是无法对水印进行修改或者阅读的,个体很难发现产品中是否存在水印。(3)可证明性。树荫技术在实际应用中,可以重复叠加水印,水印技术允许多重水印技术嵌入保护数据安全,每一个水印都能够独立被验证[1]。
(二)水印技术的分类
水印技术按照不同划分依据可以分为不同的种类,按照以你个泳媒体可以划分为图像、音频、视频以及文本;按照水印特点可以分为可见性水印或者不可见水印,在实际应用中最常见的技术就是不可见水印技术,通过人眼难以识别。
(三)水印技术的应用
    水印技术在实际应用中,具体表现在以下几个方面:(1)版权保护。在水自作品中应用水印技术,可以嵌入原始数据,并且将作品公开发布,这些水印水不可见的。一旦出现作品侵权事件,即可通过水印技术来获取版权依据,以此来维护合法权益。(2)数字指纹。数字指纹技术是一种十分可靠的先进技术,在多种领域均有所应用,即使是当前智能终端设备上,都将数字指纹技术当做主要的安全保护技术[2]。为了保证数字作品内容不会被拷贝,可以将发送给用户的数字作品中嵌入不同水印识别信息。这种根据用户信息生成的水印,一经发现未授权的拷贝,即可根据拷贝的指纹来确定来源渠道,维护合法权益。(3)认证和信息完整性检验。通过脆弱水印技术,对水印中的数字内容进行检验,可以采用通数据内容相关联的密钥识别水印,通过检验水印信息完整性来确保信息的完整。这样能够有效精简处理过程,认同相同内容存在密切联系。(4)访问控制。借助数字水印技术能够将控制信息嵌入到媒体作品中,实现访问控制,突显出数字水印技术的鲁棒性。
二、数字水印技术的性能评价
(一)攻击
数字水印技术在实际应用中,可能会面临各式各样的问题,受到外界客观因素的影响,数据信息遭到人为攻击或者处理破坏,具体表下在以下几个方面:(1)信号处理,包括平滑、有失真压缩以及滤波等[3]。(2)几何变化会出现旋转、缩放等。(3)诱惑攻击,主要是采用一些伪造原始水印来迷惑版权保护,来判断图像中水印内容,并分离出来,最终导致水印技术失去原本作用。
(二)评价标准
对水印技术的评估标准有多种,具体表现在以下几个方面。
1.信噪比和峰值信噪比
在检验过程中,通过信噪比和峰值信噪比来检验水印嵌入后图像质量,以此作为一种有效的评价标准。具体检验公式如下。
 
 
根据上述供述,来计算原图像素值,从而判断像素取值范围,了解原图像素质量。
    2.水印容量
在图像质量标准和给定水印基础上,通过水印检验系统来判断水印强度和长度,可以说,水印容量越大,相应包含的版权数据信息越多,在一定程度上影响水印技术的不可见性特点。
3.鲁棒性
数字水印算法鲁棒性一般情况下主要通过攻击评价,最为常见的攻击方式主要是采用色彩量化、按比例缩放、旋转、小波压缩等等。除此之外,近年来随着科学技术快速发展,逐渐出现多重水印攻击和统计平均攻击[4]。
总而言之,数字水印技术测试方法和评估标准统一后,水印使用者只需要提交测试结果,根据水印算法加深水印算法认知,从而更加广泛应用水印技术,促使水印算法研究更具深度和广度。
三、数字水印典型算法
(一)压缩域算法
    压缩域算法主要是基于JPEG以及MPEG等压缩数字水印系统,可以直接在压缩域数据中进行检验和运算,能够大大节省解码算法,所以在数字电视广播中应用这种算法具有十分突出的作用。将输入的数据流分为不同的数据头信息和运动向量,多数是将DCT编码信号加以转化进行检验。
(二)生理模型算法
    这种生理模型算法主要包括人类视觉系统和听觉系统,导出JND来确定声音和图像能包含的数字水印信号强度,防止对音频或者视频质量产生影响。通过升力模型确定数据调制掩模,嵌入水印,这种方法在实际应用中成效较为突出,透明性特点尤为特别。
结论:
    综上所述,数字水印技术作为一种先进技术,在实际应用中能够更好的对数字作品提供版权保护作用,保证数据信息完整,不同的水印算法拥有不同的特点,在实际应用中应结合实际情况,选择合理的水印技术,充分发挥水印技术的优势特点。
参考文献:
[1] 易开祥,石教英,孙鑫等.数字水印技术研究进展[J].中国图象图形学报A辑,2011,6(2):111-117.
[2] 赫明钊,曹良才,谭峭峰等.基于级联分数傅里叶变换系统的数字水印技术[J].光学学报,2012,29(10):2709-2715.
[3] 孙建国,门朝光,姚爱红等.基于量子纠错理论的数字水印技术[J].高技术通讯,2012,20(6):585-589.
[4] 牛夏牧,陆哲明,孙圣和等.基于多分辨率分解的数字水印技术[J].电子学报,2012,28(8):1-4. 
 
 

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