摘要
因特網(wǎng)的出現(xiàn)以及計算機、掃描儀和打印機的廣泛使用使得數(shù)字化多媒體數(shù)據(jù)的獲取、交換和傳輸變得異常簡單。但是通過網(wǎng)絡傳播數(shù)據(jù)也使有惡意的個人或團體在沒有得到數(shù)據(jù)文件所有者許可的情況下能肆意地復制和傳播有版權保護的文檔。數(shù)字水印技術則為這種問題提供了一個潛在的解決方案。

論文研究的方向–半脆弱(Semi-fragile)數(shù)字水印,是數(shù)字水?。―igital Watermarking）的一個重要分支。論文首先介紹了水印技術的通用概念和方法，然后介紹了半脆弱水印的幾種常見算法，在此基礎上提出了一種能抗幾種典型攻擊的半脆弱算法。本算法實現(xiàn)分成四個部分，水印預處理，水印嵌入，水印檢測，攻擊檢測。通過實驗可以看出，算法能有效實現(xiàn)圖像認證的功能。算法用Matlab6.5實現(xiàn)仿真。
最后，對半脆弱水印技術所存在的問題和未解決的難題進行了思考，并對其之后的發(fā)展方向進行了展望。

關鍵詞 版權保護 數(shù)字水印 半脆弱 Matlab

ABSTRACT
第一章 緒論
計算機和網(wǎng)絡的廣泛應用，大大地方便了人們獲取信息和交流信息。由于數(shù)字化信息以多種形式在網(wǎng)絡上迅速便捷地傳輸，政府、企業(yè)及個人都逐漸把網(wǎng)絡作為主要的通信手段，大量重要文件和個人信息以數(shù)字化形式存儲和傳輸，電子商務則通過網(wǎng)絡為我們提供了各種服務，網(wǎng)絡與信息安全問題變得越來越重要。

傳統(tǒng)的信息加密方法可以加密文本信息，保證其傳輸?shù)陌踩绻獙D像、視頻和聲音等多媒體信息進行加密，則基于密碼學的傳統(tǒng)加密方法就比較困難了，隨著計算機處理能力的快速提高，這種通過不斷增加密鑰長度來提高系統(tǒng)密級的方法變得越來越不可靠。特別是隨著網(wǎng)絡多媒體技術的發(fā)展，信息已經(jīng)不僅僅局限于文本，許多信息是圖形圖象和視頻格式，需要認證和版權保護的聲像數(shù)據(jù)也越來越多。此外，在軍事領域，人們可能需要將一幅作戰(zhàn)地圖隱藏在一幅藝術作品中。這些應用需求正是數(shù)字水印技術要解決的問題。

1.1 課題研究意義
1.1.1 使用數(shù)字水印的必要性
數(shù)字水?。―igital Watermarking）技術是通過一定的算法將一些標志性信息直接嵌入到多媒體內(nèi)容當中，但不影響原內(nèi)容的價值和使用，并且不能被人的知覺系統(tǒng)覺察或注意到，只有通過專用的檢測器或閱讀器才能提取。其中的水印信息可以是作者的序列號、公司標志、有特殊意義的文本等，可用來識別文件、圖像或音樂制品的來源、版本、原作者、擁有者、發(fā)行人、合法使用人對數(shù)字產(chǎn)品的擁有權。嵌入數(shù)字多媒體作品中的數(shù)字水印須具有以下特性：

（1）不可見性或隱蔽性：不易被察覺，不會引起原來數(shù)字作品明顯的圖像質(zhì)量下降，即看不到數(shù)字水印的存在；

（2） 魯棒性：即當被保護的信息經(jīng)過某種改動后，比如在傳輸、壓縮、濾波，圖像的幾何變換如平移、伸縮、旋轉、剪裁等處理下，數(shù)字水印不容易被破壞；

（3）安全性：加入水印和檢測水印的方法對沒有授權的第三方是保密的而且不可輕易被破解，即使被黑客檢測到了也不能讀出（數(shù)字水印需要加密）。

因特網(wǎng)的出現(xiàn)以及計算機、掃描儀和打印機的廣泛使用使得數(shù)字化多媒體數(shù)據(jù)的獲取、交換和傳輸變得異常簡單。但是通過網(wǎng)絡傳播數(shù)據(jù)也使有惡意的個人或團體在沒有得到數(shù)據(jù)文件所有者許可的情況下能肆意地復制和傳播有版權保護的文檔。數(shù)字水印技術則為這種問題提供了一個潛在的解決方案。數(shù)字水印是往多媒體數(shù)據(jù)（如圖像、聲音、視頻信號等）中添加某些數(shù)字信息以達到版權保護等作用。如果沒有魯棒性（Robustness）的要求，水印與信息偽裝技術上的處理本質(zhì)上是完全一致的。典型數(shù)字水印系統(tǒng)模型：

圖1.1 水印信號嵌入模型

圖1.2 水印信號檢測模型

圖1.1為水印信號嵌入模型，其功能是完成將水印信號加入原始數(shù)據(jù)中；圖1.2為水印信號檢測模型，用以判斷某一數(shù)據(jù)中是否含有指定的水印信號〔2〕。
數(shù)字水印主要用于：阻止非法復制（間接的）、確定所有權（作者、發(fā)行人、分發(fā)商、合法的最終用戶）、確定作品的真實性和完整性（是否偽造、被篡改）、證實收件人、不可否認的傳送、法庭證據(jù)的驗證、贗品甄別、識別文件來源與版本、Web網(wǎng)絡巡邏監(jiān)視盜賊、廣播監(jiān)控〔1-2〕 。