众文网信息隐藏与数字水印毕业论文
1.关于 图象隐藏和水印的论文
随着计算机互联网技术的发展，数字化产品因为其经济而且高效的特点得到日益广泛的应用。
然而数字化产品在发布和传送过程中容易被侵权、盗版或随意篡改，因此创建一个安全的媒体传送-接收服务系统已经成为世界各国亟待解决的问题之一。通过这样的系统，我们既可以保证媒体所有者的利益又可以监控使用者的身份。
数字水印技术是解决信息安全和版权保护的有效方法。它的基本思想是把不可见的标记嵌入媒体数据中以鉴别合法的所有者、检测对数据的恶意篡改和/或通过数字指纹跟踪使用者。
数字水印至少应具有如下特性：安全性（嵌入数字产品中的水印能够提供完整的版权证据）、鲁棒性（嵌入数字产品中的水印能够在各种有意或无意的攻击中有效地生存）和透明性（嵌入数字产品中的水印应是不可见的）。尽管所有权保护是数字水印技术最原始的推动力而且数字水印技术的发展也极为迅速，但是在它作为法律上的证据被接受之前，仍然是一个远未成熟的领域，还有许多问题需要解决。
本文结合数字水印的应用背景重点研究多重数字图象水印处理算法与理论，并对所提出的算法进行了仿真实验。本论文主要研究工作如下： 系统地论述了数字水印处理算法和理论的研究现状，介绍了一些典型的变换域数字图象水印嵌入/提取算法，旨在了解现有水印算法、研究静态图象数字水印算法的标准化进程，并为多重水印算法提供思路。
本文研究的多重数字水印算法包括两种：鲁棒/脆弱型和双重鲁棒型。文中相应地提出两种新算法，并通过仿真实验进行了结果分析。
提出一种新颖的多功能数字水印的方案。其思想是在离散余弦变换（Discrete Cosine Transform, DCT）域应用矢量量化（Vector Quantization, VQ），将鲁棒水印和脆弱水印同时嵌入原始媒体图象，从而实现版权保护和内容认证双重功能。
DCT域算法能够充分利用人眼视觉系统的特性（Human Visual System, HVS），嵌入的能量可扩散至整个空间域，而且当前广泛使用的静态图象压缩标准，联合图象专家组规范（Joint Photographic Experts Group, JPEG），正是基于DCT的；同时，矢量量化器具有将最小失真映射作为编码核心的特点。本文联合运用两者并提出码字标记码书这一新概念。
具体算法是，对图象DCT系数分离的两部分分别进行矢量量化，从而嵌入两个水印。仿真实验结果表明，嵌入的水印具有很好的不可见性，突出显示了鲁棒性和脆弱性的双重功能而且实现了盲提取。
相对以往水印算法对VQ压缩比较敏感的情况，该算法对VQ压缩具有良好的鲁棒性。 通过扩展码字标记码书这一概念，并借鉴数据挖掘中的K-均值聚类算法，提出了分类标记K-均值聚类的概念。
利用这一概念，实现了鲁棒水印的高效嵌入和盲提取。待嵌入水印的矢量在编码前进行了分类，因此嵌入的鲁棒水印具有自适应性，而且嵌入时间也大大缩短，从而提高了嵌入效率。
这一算法可以作为下一步多重水印算法的参考。 介绍一种基于DCT的鲁棒水印算法并结合对相关文献的分析，提出改进的双重鲁棒水印算法。
通过对原始图象1/4降采样得到四幅子图，利用两两子图间DCT系数的抖动分别嵌入两个鲁棒水印；提取时，不需要原始图象的参与。
2.基于数字水印的信息隐藏技术的研究现状怎样
密码学在信息隐藏技术中应用体现在： 1 版权保护 随着通信技术的迅猛发展，信息安全问题也变得十分突出，数字作品（如电脑美术、扫描图像、数字音乐、视频、三维动画）的版权保护成了当前的热点。
由于数字作品的拷贝、修改非常容易，而且可以做到与原作完全相同，所以原创者不得不采用一些严重损害作品质量的办法来增加版权标志，但这种明显可见的标志很容易被篡改。数字水印的出现，就是利用数据隐藏原理使版权标志不可见或不可听，既不损害原作品，又达到了版权保护的目的。
换句话说，数字水印技术是将与多媒体内容相关或不相关的一些标示信息直接嵌入到多媒体内容当中，但不影响原内容的使用价值，也不容易被人觉察或注意到。通过这些隐藏在多媒体内容中的信息，人们可以确认内容的创建者、购买者和查看信息是否真实完整。
数字音频水印技术是信息隐藏技术的重要研究方向。 把要保密的信息，通过特殊的算法嵌入音频中，而不影响正常的收听效果（即具有听觉上的透明性），让人无法察觉和破坏此类信息。
当要使用的时候再通过同样的方法在计算机上提取出来。通过这些隐藏在音频内容中的信息，可以判别对象是否受到保护，监视被保护数据的传播，鉴别真伪，解决版权纠纷并为法庭提供认证证据。
目前的数字音频水印技术有追踪非法复制的功能，却不能做到防止盗版。从技术上来讲，当买一个音响作品时，在开票的过程中就要输入你的基本信息，甚至收款方可以拍摄购买人照片，把这些信息嵌入歌曲中。
当然，这涉及到隐私问题，因此这些信息只有在发生盗版、保护版权时使用，其他情况不能使用。这和电信公司需要客户资料是一个道理。
如果市场出现了盗版，司法机关买一个，提取出里面的水印，就知道谁是散布源头了。如果这个在法律上能实现的话，人们在购买音响作品时就要多一道手续，就像去医院要挂号，去电信开中国要填单子一样。
而要人们认同这种手续、共同打击盗版或许还需要一段时日。 2 数字签名 数字签名是在公钥加密系统的基础上建立起来的，数字签名的产生涉及的运算方式是为人们所知的散列函数功能，也称“哈希函数功能”（Hash Function）。
哈希函数功能其实是一种数学计算过程。这一计算过程建立在一种以“哈希函数值”或“哈希函数结果”形式创建信息的数字表达式或压缩形式（通常被称作“信息摘要”或“信息标识”）的计算方法之上。
在安全的哈希函数功能（有时被称作单向哈希函数功能）情形下，要想从已知的哈希函数结果中推导出原信息来，实际上是不可能的。因而，哈希函数功能可以使软件在更少且可预见的数据量上运作生成数字签名，却保持与原信息内容之间的高度相关，且有效保证信息在经数字签署后并未做任何修改。
所谓数字签名，就是只有信息的发送者才能产生的，别人无法伪造的一段数字串，它同时也是对发送者发送的信息的真实性的一个证明。签署一个文件或其他任何信息时，签名者首先须准确界定要签署内容的范围。
然后，签名者软件中的哈希函数功能将计算出被签署信息惟一的哈希函数结果值（为实用目的）。最后使用签名者的私人密码将哈希函数结果值转化为数字签名。
得到的数字签名对于被签署的信息和用以创建数字签名的私人密码而言都是独一无二的。 一个数字签名（对一个信息的哈希函数结果的数字签署）被附在信息之后，并随同信息一起被储存和传送。
然而，只要能够保持与相应信息之间的可靠联系，它也可以作为单独的数据单位被存储和传送。因为数字签名对它所签署的信息而言是独一无二的。
3 数字指纹 数字指纹技术是近几年发展起来的新型数字产品版权保护技术。数字指纹是指利用数字作品中普遍存在的冗余数据与随机性，向被分发的每一份数据拷贝中引入一定的误差，使得该拷贝是唯一的，从而可以在发现非法再分发拷贝时，根据该拷贝中的误差跟踪到不诚实原始购买者的一种数字作品版权保护技术。
一般情况下，引入的误差是指与用户和某次购买过程有关的信息。当发行商发现被非法分发的授权信息时，可以根据该信息对非法分发的用户进行跟踪。
数字指纹系统可以分为算法和协议两部分，其中，算法包括指纹的编码、解码、嵌入、提取和数据的分发策略等，而协议部分则规定了各实体之间如何进行交互以实现具有各种特点的数据分发和跟踪体制。 4 广播监视 韩国广播公司技术研究所（KBS TRI）开发的水印系统在进行MPEG-2压缩之前将版权信息嵌入未被压缩的视频流中，并检测被接收的没有原视频的视频中的水印。
使用一个安全键产生水印和水印嵌入位置。每个像素的嵌入的水印的强度是由看不见的人类的视觉系统决定的。
KBS公司的水印技术符合不可视性、鲁棒性和安全性的要求。广播内容中的水印识别原广播机构，并能检测非法拷贝和未经授权的再利用内容。
对标清视频来说，嵌入视频中作为水印的信息是64比特版权标识符；对高清视频来说是128比特版权标识符。版权标识符的水印比特是由用于水印系统安全性的安全键产生的。
在为了数字电视传输而进行MPEG-2压缩之前，将水印嵌入视频序列的空间域中。因此，水印必。
3.信息隐藏技术和数字水印的相同点和不同点
数字水印和信息隐藏技术
项目编号：082-86
行业分类：自动化技术、计算技术
内容简介：
本成果以软件形式提供数字水印和信息在多媒体（图像、语音、视频信号）信号中的隐藏技术。隐藏的水印和信息具有如下特点：
1、不可感觉（视觉、听觉）性和统计上不可检测性（秘密性）。
2、足够的抗噪声、攻击、后缩、尺度变换等能力。
3、计算量很低。
隐藏的水印和信息可用于：
1、数字媒体（CD、VCD、MP3、图像）所有权证明和版权保护。
2、保密通信：机密信息在公开信道中的传输。
3、网上多媒体信息的版权保护。
4、数字媒体的真伪鉴别和完整性的证明。
适用范围及应用前景：
1、音像出版商和音像作品创作者（打击盗版）。
2、军事、安全部门。
3、需要利用公众信道（网络、电话）传输机密信息的公司和部门。
主要原料（来源、单耗成本）：软件
主要设备（种类、投资额）：计算机
所需人员（数目、素质）计算机应用人员
预期产品（综合成本、预售价格、国外同类产品售价）；软件
预期效益（年生产能力、年产值、年利润）：
4.请从应用领域及技术特点两方面分析数字水印与信息隐写的区别和联系
答 ：数字水印（Digital Watermarking）技术是将一些标识信息（即数字水印）直接嵌入数字载体（包括多媒体、文档、等）当中，但不影响原载体的使用价值，也不容易被人的知觉系统（如视觉或听觉系统）觉察或注意到。通过这些隐藏在载体中的信息，可以达到确认内容创建者、购买者、传送隐秘信息或者判断载体是否被篡改等目的。数字水印是信息隐藏技术的一个重要研究方向。
数字水印技术基本上具有下面几个方面的特点：
----安全性：数字水印的信息应是安全的，难以篡改或伪造，同时，应当有较低的误检测率，当原内容发生变化时，数字水印应当发生变化，从而可以检测原始数据的变更；当然数字水印同样对重复添加有很强的抵抗性
----隐蔽性：数字水印应是不可知觉的，而且应不影响被保护数据的正常使用；不会降质；
----鲁棒性：是指在经历多种无意或有意的信号处理过程后，数字水印仍能保持部分完整性并能被准确鉴别。可能的信号处理过程包括信道噪声、滤波、数/模与模/数转换、重采样、剪切、位移、尺度变化以及有损压缩编码等。主要用于版权保护的数字水印易损水印（Fragile Watermarking），主要用于完整性保护，这种水印同样是在内容数据中嵌入不可见的信息。当内容发生改变时，这些水印信息会发生相应的改变，从而可以鉴定原始数据是否被篡改。
----水印容量：是指载体在不发生形变的前提下可嵌入的水印信息量。嵌入的水印信息必须足以表示多媒体内容的创建者或所有者的标志信息，或购买者的，这样有利于解决版权纠纷，保护数字产权合法拥有者的利益。尤其是隐蔽通信领域的特殊性，对水印的容量需求很大。
5.请从应用领域及技术特点两方面分析数字水印与信息隐写的区别和联系
答 ：数字水印（Digital Watermarking）技术是将一些标识信息（即数字水印）直接嵌入数字载体（包括多媒体、文档、等）当中，但不影响原载体的使用价值，也不容易被人的知觉系统（如视觉或听觉系统）觉察或注意到。
通过这些隐藏在载体中的信息，可以达到确认内容创建者、购买者、传送隐秘信息或者判断载体是否被篡改等目的。数字水印是信息隐藏技术的一个重要研究方向。
数字水印技术基本上具有下面几个方面的特点：----安全性：数字水印的信息应是安全的，难以篡改或伪造，同时，应当有较低的误检测率，当原内容发生变化时，数字水印应当发生变化，从而可以检测原始数据的变更；当然数字水印同样对重复添加有很强的抵抗性----隐蔽性：数字水印应是不可知觉的，而且应不影响被保护数据的正常使用；不会降质；----鲁棒性：是指在经历多种无意或有意的信号处理过程后，数字水印仍能保持部分完整性并能被准确鉴别。可能的信号处理过程包括信道噪声、滤波、数/模与模/数转换、重采样、剪切、位移、尺度变化以及有损压缩编码等。
主要用于版权保护的数字水印易损水印（Fragile Watermarking），主要用于完整性保护，这种水印同样是在内容数据中嵌入不可见的信息。当内容发生改变时，这些水印信息会发生相应的改变，从而可以鉴定原始数据是否被篡改。
----水印容量：是指载体在不发生形变的前提下可嵌入的水印信息量。嵌入的水印信息必须足以表示多媒体内容的创建者或所有者的标志信息，或购买者的，这样有利于解决版权纠纷，保护数字产权合法拥有者的利益。
尤其是隐蔽通信领域的特殊性，对水印的容量需求很大。
6.什么是信息隐藏技术
1 信息系统安全的威胁因素 信息作为人们宝贵的财富，贯穿在当今人类的一切活动当中。
信息系统是信息获取与处理的各种方法、过程、技术按一定规律构成的有机整体，它是以计算机和数据通信网络为基础的开放的互联网应用管理系统，要确保系统中敏感信息的安全，就必须了解威胁系统安全的因素，采取相应的技术策略，使信息系统安全可靠。 目前信息系统已被广泛用于政府、军队、金融、贸易、商业、企业等部门，它给人们带来了极大方便的同时，也给不法分子提供了犯罪的机会。
归纳起来，信息系统所面临的威胁有以下几类：1.1 通信传输中的威胁 常常有两种威胁：（1）主动攻击：攻击者（黑客）通过网络将虚假信息、垃圾数据、计算机病毒等置入系统内部，破坏信息的真实性和完整性；（2）被动攻击：如在通信传输线路中直接搭线窃听，使信息泄漏而无察觉。1.2 存储中的威胁 攻击者在获取系统的访问控制权后，浏览存储介质中的敏感信息，直接盗窃、蓄意删改，甚至造成系统瘫痪，使信息的保密性、真实性、完整性受到破坏。
1.3 加工处理中的威胁 信息在加工处理过程中通常以文明形式出现，在此期间如果遭到攻击或出现意外操作，极易使信息泄露，造成损失。 除此之外，系统的硬件缺陷、软件漏洞、数据弱点、电磁辐射和客观环境也常常对信息系统的安全构成威胁。
2 信息隐藏的含义及方法 信息隐藏是集多学科理论与技术于一身的新兴技术领域，它利用人类感觉器官对数字信号的感觉冗余，将一个消息隐藏在另一个消息中，而由于在隐藏后外部表现的只是遮掩消息的外部特征，故并不改变遮掩消息的基本特征和使用价值，所以用信息隐藏的方法和用密码加密的方法进行保密通信各有自己的优势。信息隐藏方法的最大优点是：除通信双方以外的任何第三方都不知道待隐消息存在这个事实，这就较之单纯的密码加密方法更多了一层保护。
信息隐藏是一个十分活跃的研究领域，虽然其载体可以是文字、图象、语音或视频等不同格式的文件，但使用的方法没有本质的区别。因此，下面将以信息隐藏技术在图象中的应用即遮掩消息选用数字图象的情况为例进行说明。
在图象中应用的信息隐藏技术基本上可分为两大类：时域法或频域法。时域法就是直接改变图象元素的值，一般是在图象的亮度或色带中加入隐藏的内容。
这种方法比较有代表性的是最不重要比特位（the Least Significant Bits ，简称LSB）方法，该方法也是最早被应用的信息隐藏方法。遮掩消息的LSB直接被待隐消息的比特位或两者之间经过某种逻辑运算的结果所代替。
LSB算法的主要优点是可以实现高容量和较好的不可见性。但是该算法容易被第三方发现和得到，遭到破坏，对图象的各种操作如压缩、剪切等，都会使算法的可靠性受到影响。
为了增强算法的性能，提出了各种改进的方法，如利用伪随机序列，以“随机”的顺序修改图象的LSM（叠像技术）；在必须使用密钥的情况下，才能得到正确的嵌入序列，等等。使用LSB算法的实例可以从Schnydel,Tirkel和Osborne,Wolfgang和Delp,Machado的文献中得到，而Milbeandt对各种格式的图象文件实现了LSB算法。
频域法是利用某种数学变幻，将图象用频域表示，通过更改图象的某些频域系数加入待隐消息，然后再利用反变换来生成隐藏有其它信息的图象。各种不同的数学变换都可以被使用，目前已有的方法，主要集中在小波变换、频率变换、DCT（低频分科）变换等。
O.Ruanaidh等提出了利用图象DFT（离散傅里叶变换）的相位嵌入信息的方法。因为对于信号特别是图象而言，DFT的相位信息比幅度信息重要的多，这也使得嵌入方法十分敏感。
Fridrich提出了自适应基的方法，但是计算量较大，可嵌入的信息量也不大。而podilchuk和Zeng利用A.B.Waton提出的基于8*8子块的DCT变换视觉模型，提出了图象内容自适应的嵌入方法。
该方法利用了图相对视觉的三个遮掩效应：频率遮掩（frequency masking）、亮度遮掩（Luminance masking）和对比度遮掩（Contrast masking），计算出每一个子块的DCT系数可以改变的量（Just noticeable difference），并以其作为可以嵌入信号的强度上限，这保证了嵌入的不可见性。3 信息隐藏的应用领域 目前信息隐藏技术在信息安全的各个领域中所发挥的作用系统地总结为五个方面：3.1 数据保密 在因特网上传输一些数据要防止非授权用户截获并使用，这是网络安全的一个重要内容。
随着经济的全球化，这一点不仅将涉及政治、军事，还将涉及到商业、金融和个人隐私。而我们可以通过使用信息隐藏技术来保护在网上交流的信息，如：电子商务中的敏感信息、谈判双方的秘密协议和合同、网上银行交易中的敏感数据信息、重要文件的数字签名和个人隐私等。
另外，还可以对一些不愿为别人所知道的内容使用信息隐藏的方式进行隐藏存储。3.2 数据的不可抵赖性 在网上交易中，交易双方的任何一方不能抵赖自己曾经做出的行为，也不能否认曾经接收到对方的信息，这是交易系统中的一个重要环节。
这可以使用信息隐藏技术中水印技术，在交易体系的任何一方发送或接收信息时，将各自的特征标记以。
7.信息隐藏研究方向的就业情况和国内好的导师
目前信息隐藏和数字水印方向的应用还不是很多，国内有几家相关的公司在做。如果一定要去这样的企业，可以考虑去华为，中兴，汤姆逊，艾迪德，sony，飞利浦等等。具体你可以参考中国影视版权管理论坛的网址，里面有一些公司，他们都做一些相关的研究，例如版权保护。不过由于应用还不是很多，因此大部分可能都去一些相关的企业，例如，信息隐藏，一般都和图像，视频打交道，因此去图像和视频的公司等等。实际上，如果你只读硕士，那就无所谓了，及时读博士，你也可以考虑去一些大的公司，都有一些相关的业务。
国内这一方向的大学有：中山大学，黄继武老师；北京邮电大学：杨义先老师，上海大学：王朔中老师；哈尔滨工业大学：姚鸿勋老师，牛夏牧老师等等。
目前大多数大学都有这方面的研究，还是挺多的。
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