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信息隐藏和数字水印技术历史、分类和特性20110306_138008290

信息隐藏和数字水印技术历史、分类和特性20110306_138008290
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数字水印技术综述

数字水印技术综述 (湖北武汉 430070) 摘要:介绍了数字水印技术的基本原理。并对其特点、分类、攻击技术及应用领域进行了阐述。同时对数字水印的各种算法进行了分类研究与深入分析。最后指出数字水印今后的研究方向。 关键词:数字水印;水印原理;水印算法;水印应用 Overview on Overview on Digital Watermarking Technology ( Wuhan, Hubei 430070, China) Abstract:The basic concepts of watermark techniques are first introduced,and then the characteristics、classification、attacking techniques and application and applications first expatiated.For further understanding.the watermark technique from the various aspects aye classified and some conventional watermark techniques and algorithms are analyzed in detail.Finally,research direction of digital watermark technology is pointed out. Key words:digital watermarking;watermarking principle;watermarking algorithms ;watermarking application; 0数字水印 随着Internet与数字媒体技术的飞速发展,信息安全问题日益突出,因此,数字媒体的版权保护与信息完整性保证已逐渐成为人们迫切需要解决的一个重要问题,数字水印技术就是在这种需求下迅速发展起来的。 数字水印是通过一定的算法,在图像、视频、音频等多媒体数据中嵌入一个可以标示其知识产权的水印信息。水印信息可以是文字、商标、印章或序列号等可以识别作品的作者、来源、版本、拥有者、发行人或合法使用人对数字产品的拥有权。水印信息通过特殊的方式,可以从宿主信号中提取出水印或是检测出它的存在性。水印不占用额外的带宽。是原始数据不可分离的一部分,并且它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存活下来。 1数字水印的特征 一般认为数字水印应具有以下特征(1)鲁棒性水印信号在经历多种无意或有意的信号处理后,仍能保持其完整性或仍能被准确鉴别的特性。(2)知觉透明性数字水印的嵌入不应引起数字作品的视/听觉质量下降,即不向原始载体数据中引入任何可知觉的附加数据。(3)内嵌信息量(水印的位率) 数字水印应该能够包含相当的数据容量,以满足多样化的要求。(4)安全性水印嵌入过程(嵌入方法和水印结构)应该是秘密的嵌入的数字水印是统计上不可检测的,非授权用户无法检测和破坏水印。对于通过改变水印图像来消除和破坏水印的企图,水印应该能一直保持存在,直到图像已严重失真而丧失使用价值。(5)实现复杂度低数字水印算法应该容易实现。在某些应用场合(如视频水印),甚至要求水印算法的实现满足实时性要求。(6)可证明性数字水印所携带的信息能够被唯一地、确定地鉴别,从而能够为已经受到版权保护的信息产品提供完全和可靠的所有权归属证明的证据。 2 数字水印的分类 2.1按照嵌入的位置 按照嵌入的位置可分为:(1)空域数字水印:空域数字水印的嵌入是通过直接修改图像的灰度值或是强度值来完成的。(2)变换域数字水印:变换域的数字水印是将图像进行某种变换,通过修改变换域系数来达到嵌入水印的目的。

信息隐藏与数字水印

0.引言 随着计算机信息技术和网络技术的发展, 人类社会已经进入了一个全新的数字信息时代。人们对信息的处理由原来的纸质文本、模拟的声音与图像逐渐转变为数字化的文本、图像、图形、音频、视频等集成的多媒体信息。这些数字化信息在计算机技术及网络技术的支撑下, 具有易复制、易修改、易加工、易传播、易交流、易分发的优点, 方便了人们对信息的获取、交流, 使人们能在全世界范围内实现信息、知识、资源的共享。但在数字化信息给人们带来这些方便的同时, 也产生了许多的弊端, 许多非法的恶意攻击者利用这些便利, 对多媒体数字信息进行攻击、篡改, 侵犯他人的合法权益。在这种背景下, 对多媒体数字信息安全的保护就成了当今数字时代的一个重要的研究课题。 1.信息隐藏技术 1.1信息隐藏的基本原理及模型]1[ 信息隐藏(Info rmat ion Hiding)不同于传统的密码学技术。密码技术主要是研究如何将机密信息进行特殊的编码,以形成不可识别的密码形式(密文)进行传递;而信息隐藏则主要研究如何将某一机密信息秘密隐藏于另一公开的信息中,然后通过公开信息的传输来传递机密信息。对加密通信而言,可能的监测者或非法拦截者可通过截取密文,并对其进行破译,或将密文进行破坏后再发送,从而影响机密信息的安全;但对信息隐藏而言,可能的监测者或非法拦截者则难以从公开信息中判断机密信息是否存在,难以截获机密信息,从而能保证机密信息的安全。我们称待隐藏的信息为秘密信息,它可以是版权信息或秘密数据,也可以是一个序列号;而公开信息则称为载体信息,如视频、音频片段。这种信息隐藏过程一般由密钥(Key)来控制,即通过嵌入算法(Embedding alg orithm)将秘密信息隐藏于公开信息中,而隐蔽载体( 隐藏有秘密信息的公开信息) 则通过信道(Communicat ion channel)传递,然后检测器( Detector) 利用密钥从隐蔽载体中恢复/ 检测出秘密信息。 信息隐藏技术主要由两部分组成:(1)信息嵌入算法,它利用密钥来实现秘密信息的隐藏。(2)隐蔽信息检测/提取算法,它利用密钥从隐蔽载体中检测/恢复出秘密信息。在密钥未知的前提下,第三者很难从隐秘载体中得到或删除,甚至发现秘密信息。 1.2信息隐藏技术分类 信息隐藏 数字水印潜信道叠像术信息伪装 脆弱水印稳健水印语义伪装技术伪装可见水印不可见水印 1.3信息隐藏的重要性]2[ 人们往往认为对通讯内容加密即可保证通讯的安全,然而在实际中这是远远不够的。特洛伊战争中的谋士们和一些其他古代的作者,专注于隐藏信息更甚于仅仅是将它们译为密码;尽管现代的密码学从文艺复兴时期开始发展,我们却发现Wilkins 在1641 年还是乐于隐藏甚于加密,因为这样做很少会引起注意。这种应用持续到现在的某些场合。例如,一份

数字水印技术及其应用综述3上课讲义

数字水印技术及其应 用综述3

数字水印技术及其应用综述 随着Internet 网络的快速发展, 越来越多的多媒体数字产品(包括图像、音频、视频等形式的产品)在网络上发布, 人们可以非常方便快捷地从网络上获取数字多媒体产品, 因此,数字多媒体的信息安全、版权保护和完整性认证问题就成为迫切需要解决的一个重要问题。数水印( digital watermarking)技术是目前信息安全技术领域的一个新方向, 是一种可以在开放网络环境下保护版权和认证来源及完整性的新型技术, 它在篡改鉴定、数据的分级访问、数据跟踪和检测、商业和视频广播、Internet 数字媒体的服务付费、电子商务认证鉴定等方面具有十分广阔的应用前景。自1993 年以来, 该技术己经引起人们的浓厚兴趣, 并日益成为国际上非常活跃的研究领域, 受到国际学术界和企业界的高度关注, 而且数字水印技术是一门新兴的多学科交叉的应用技术, 它涉及了不同学科领域的思想和理论, 如信号处理、信息论、编码理论、密码学、检测理论、随机理论、通信理论、对策论、计算机科学及网络技术、算法设计等技术。因此, 数字水印技术的研究无论是从理论上还是从应用上都具有重要意义。 1 数字水印的特点、分类及其应用 1.1 数字水印的基本特点 数字水印的基本思想是在数字图像、音频和视频等多媒体数字产品中嵌入秘密信息, 以保护数字产品的版权,证明产品的真实性, 跟踪盗版行为或提供产品的附加信息等。数字水印系统通常具有下列几方面的特点: (1)鲁棒性即图像水印抵抗常见图像处理操作的能力, 也就是说含水印图像经历无意修改而保留水印信息的能力。一般说来, 当含水印图像经过一些基本处理(如噪声滤波、平滑、增强、有损压缩, 平移、旋转、缩放和裁剪等)后, 仍可检测出水印。 (2)透明性即不可见性, 水印的存在不应明显干扰载体的图像数据, 数字水印的嵌入不应使得原始数据发生可感知的改变, 也不能使得载体数据在质量上发生可以感觉到的失真。 (3)安全性水印算法抵抗恶意攻击的能力。即它必须能承受一定程度的人为攻击, 而使水印信息不会被删除、破坏或窃取。应该保证非授权用户无法检测或破坏水印。数字水印应该难以被伪造或者加工,并且, 未经授权的个体不得阅读和修改水印, 理想情况是未经授权的客户将不能检测到产品中是否有水印存在。 (4)数据容量水印应该包含相当的数据容量,以满足多样化的需要。 (5)可证明性在实际的应用过程 1.2 数字水印的分类 (1)依据所嵌入的载体不同, 可分为图像水印、音频水印、视频水印、文本水印和网络水印等。

数字水印基本原理

介绍了数字水印技术的基本原理 随着信息技术和计算机网络的飞速发展,人们不但可以通过互联网和CD-ROM方便快捷地获得多媒体信息,还可以得到与原始数据完全相同的复制品,由此引发的盗版问题和版权纷争已成为日益严重的社会问题。因此,数字多媒体产品的水印处理技术已经成为近年来研究的热点领域之一。 虽然数字水印技术近几年得到长足发展,但方向主要集中于静止图像。由于包括时间域掩蔽效应等特性在内的更为精确的人眼视觉模型尚未完全建立,视频水印技术的发展滞后于静止图像水印技术。另一方面,由于针对视频水印的特殊攻击形式的出现,为视频水印提出了一些区别于静止图像水印的独特要求。 本文分析了MPEG—4视频结构的特点,提出了一种基于扩展频谱的视频数字水印改进方案,并给出了应用实例。 1视频数字水印技术简介 1.1数字水印技术介绍 数字水印技术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,并且不能被人的感知系统觉察或

注意到。与传统的加密技术不同,数字水印技术并不能阻止盗版活动的发生,但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。为了给攻击者增加去除水印的难度,目前大多数水印制作方案都采用密码学中的加密体系来加强,在水印嵌入、提取时采用一种密钥,甚至几种密钥联合使用。水印嵌入和提取的一般方法如图1所示。 1.2视频数字水印设计应考虑的几个方面 水印容量:嵌入的水印信息必须足以标识多媒体内容的购买者或所有者。 不可察觉性:嵌入在视频数据中的数字水印应该不可见或不可察 觉。 鲁棒性?押在不明显降低视频质量的条件下,水印很难除去。 盲检测:水印检测时不需要原始视频,因为保存所有的原始视频几乎是不可能的。 篡改提示:当多媒体内容发生改变时,通过水印提取算法,能够敏感地检测到原始数据是否被篡改。 1.3视频数字水印方案选择 通过分析现有的数字视频编解码系统,可以将目前MPEG-4视频水印的

最新图像信息隐藏技术与设计 大学毕业设计

1 前言 本章主要介绍信息隐藏技术的背景和研究意义、国内外信息隐藏技术研究现状,列举了本文的主要研究内容,最后给出了全文的结构安排。 1.1 信息隐藏技术的背景和研究意义 二十世纪九十年代以来,网络信息技术在全世界范围内得到了迅猛发展,它极大地方便了人们之间的通信和交流。借助于计算机网络所提供的强大的多媒体通信功能,人们可以方便、快速地将数字信息(数字音乐、图像、影视等方面的作品)传到世界各地,一份电子邮件可以在瞬息问传遍全球。但同时计算机网络也成为犯罪集团、非法组织和有恶意的个人利用的工具。从恶意传播计算机病毒,到非法入侵要害部门信息系统,窃取重要机密甚至使系统瘫痪;从计算机金融犯罪,到利用表面无害的多媒体资料传递隐蔽的有害信息等等,对计算机信息系统进行恶意攻击的手段可谓层出不穷。 因此,在全球联网的形势下,网络信息安全非常重要,一个国家信息系统的失控和崩溃将导致整个国家经济瘫痪,进而影响到国家安全。各国政府和信息产业部门都非常重视网络信息安全的研究和应用。密码技术是信息安全技术领域的主要传统技术之一,是基于香农信息论及其密码学理论的技术,一般采用将明文加密成密文的秘密密钥系统或者公开密钥系统,其保护方式都是控制文件的存取,即将文件加密成密文,使非法用户不能解读。但加密技术主要适用于文本的加密,而对音频、视频、图像等多媒体数据类型来说,由于它们的数据量往往很大,如何对超大数据量的多媒体数据进行有效的加、解密仍是一个难题。而且信息加密是利用随机性来对抗密码攻击的,密文的随机性同时也暴露了消息的重要性,即使密码的强度足以使攻击者无法破解出明文,但他仍有足够的手段来对其进行破坏,使得合法的接收者也无法阅读信息内容。随着计算机性能的大幅度提高,软硬件技术的迅速发展,加密算法的安全性受到了严重挑战。 由于加密技术的局限性,最近十几年以来,一种新的信息安全技术——信息隐藏技术(Information Hiding)迅速地发展起来。信息隐藏的渊源可以追溯到古希

信息隐藏报告

第一部分信息隐藏简介 一信息隐藏基本概念 信息隐藏就是将保密信息隐藏于另一非保密载体中,以不引起检查者的注意。这里的载体可以是图像、音频、视频,也可以是信道,甚至可以是某套编码体制或整个系统。从狭义上看,信息隐藏就是将某一机密信息秘密隐藏于另一公开的信息中,然后通过公开信息的传输来传递机密信息。 二信息隐藏与加密的区别 信息隐藏技术的目的是确保隐藏的数据不被发现和入侵,而不是传统的限制以普通方式访问的形式。信息隐藏技术的基本概念是将秘密的重要的信息隐藏在普通的媒介中,并在互联网上进行传递,保密的信息伪装成普通的文件,并且与其他不重要的信息没什么区别,从而能够很容易的逃脱非法拦截者的入侵与注意。这正是传统的加密系统中缺失的部分。信息隐藏技术的主要目标是隐藏技术是更好的方式,同时使嵌入了隐藏信息的媒介对质量的影响越小越好,从而达到隐藏信息很难被发现的目的。信息隐藏技术与传统的加密技术的主要区别就是:传统的加密技术只是隐藏信息的内容,而信息隐藏技术不仅隐藏信息的内容,而且还隐藏信息本身包含的子内容。信息隐藏技术相较于传统的加密技术,提供了一个更安全的隐藏方式。在信息隐藏技术中,信息隐藏的作用包含两个方面的内容,换句话说就是它既是传递信息的载体,又将伪装的信息隐藏在其中。 三信息隐藏的分类 信息隐藏可以分为:无密钥信息隐藏、私钥信息隐藏和公钥信息隐藏。无密钥信息隐藏分为伪装对象和提取两个过程,双方约定嵌入算法和提取算法,算法要求保密。对一个五元组Σ=〈C,M,C',D,E〉,其中C是所有可能载体的集合,M是所有可能秘密消息的集合,C'是所有可能伪装对象的集合。其中E:C×M →C'是嵌入函数,D:C'→M是提取函数。若对所有m∈M和c∈C,恒有D(E(c,m))=m,则称该五元组为无密钥信息隐藏系统。 公钥信息隐藏类似于公钥密码。通信各方使用约定的公钥体制,各自产生自己的公开钥和私密钥,将公开钥存储在一个公开的数据库中,通信各方可以随时取用,私密钥由通信各方自己保存,不予公开。 四信息隐藏技术的特点 信息隐藏在不同领域有不同的特征,但其基本的特征有: 隐蔽性:指嵌入信息后在不引起秘密信息质量下降的前提下,不显著改变掩护对象的外部特征,使非法拦截无法判断是否有秘密信息存件

数字水印技术:概念、应用及现状

数字水印技术:概念、应用及现状 一、引言 随着信息时代的到来,特别是Internet的普及,信息的安全保护问题日益突出。当前的信息安全技术基本上都以密码学理论为基础,无论采用传统的密钥系统还是公钥系统,其保护方式都是控制文件的存取,即将文件加密成密文,使非法用户不能解读。但随着计算机处理能力的快速提高,这种通过不断增加密钥长度来提高系统秘密级别的方法变得越来越不安全。 另一方面,多媒体技术已被广泛应用,需要进行加密、认证和版权保护的声像数据也越来越多。数字化的声像数据从本质上说就是数字信号,如果对这类数据也采用密码加密方式,则其本身的信号属性就被忽略了。最近几年,许多研究人员放弃了传统密码学的技术路线,尝试用各种信号处理方法对声像数据进行隐藏加密,并将该技术用于制作多媒体的“数字水印”。 二、认识数字水印 数字水印(Digital Watermark)技术是指用信号处理的方法在数字化的多媒体数据中嵌入隐蔽的标记,这种标记通常是不可见的,只有通过专用的检测器或阅读器才能提取。数字水印是信息隐藏技术的一个重要研究方向。 数字水印技术的基本特性: 1. 鲁棒性(robustness):所谓鲁棒性是指在经历多种无意或有意的信号处理过程后,数字水印仍能保持完整性或仍能被准确鉴别。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。 2.安全性(security):指隐藏算法有较强的抗攻击能力,即它必须能够承受一定程度的人为攻击,而使隐藏信息不会被破坏。 3.透明性(invisibility):利用人类视觉系统或人类听觉系统属性,经过一系列隐藏处理,使目标数据没有明显的降质现象,而隐藏的数据却无法人为地看见或听见。 ***典型的数字水印系统模型: 图 1为水印信号嵌入模型,其功能是完成将水印信号加入原始数据中;图 2为水印信号检测模型,用以判断某一数据中是否含有指定的水印信号。

北邮信息隐藏数字隐藏期末模拟试题

1概论 1、基于信息隐藏的保密通信的安全性依赖于秘密信息不可懂(F)。 答:基于信息隐藏的保密通信的安全性依赖于秘密信息不可见。 2、卡登格子是意大利数学家提出的一种信息隐藏技术,请问,它属于以下哪一 类古典信息隐藏技术() A.技术型 B. 语言学型 C.版权保护型 D. 艺术作品型 答:A 3、现代信息隐藏技术在哪个时期得到快速发展() A.480 B.C. B. 19世纪70年代 C. 20世纪90年代 D. 4、信息隐藏的研究分支不包括:() A.隐写术 B. 数字水印 C. 隐蔽信道 D. 信息分存 E. 图像取证 F.感知哈希 G. 流密码 答:G 5、数字水印的应用不包括:( ) A.版权保护 B.广播监控 C.盗版追踪 D.内容认证 E.拷贝控制 F.设备控制 G.标注 H.保密通信 答:H 2数字信号处理基础 每秒种观察信号大小的次数,称为采样频率,或采样率。(T) 音频通常分为单声道和双声道两类,单声道音频能产生立体声效果。(F) 人耳对声音强度的主观感受称为响度。 响度的单位为方,定义为1000Hz,10dB纯音的声强级。(T) MOS通常用3级评分标准来评价载体的质量。(F) 客观上相同的亮度,当平均亮度不同时,主观感觉的亮度仍然相同。(F) 修改高频系数导致的失真很容易被感知。(F) 已知图像分辨率为1024*768,则图像每行有 1024 个像素,每列有 768 个像素。 MOS是一种音频或图像质量主观评价方法,其英文全名为 Mean Opinion Score 。 常见图像包括二值图像,灰度图像,真彩色图像,和调色板图像。 人由亮处走到暗处时的视觉适应过程,称为暗适应。人由暗处走到亮处时的视觉适应过程,称为亮适应。 已知原始音频部分样点值如下: :10, 12, 14, 8, 6, 8 隐藏信息后,该音频相应像点值变化为:

信息隐藏主要的分类和应用领域是什么

信息隐藏主要的分类和应用领域是什么?说明信息隐藏于数字水印的关系? 信息隐藏技术分为技术隐写术和语义隐写术 技术隐写术:是将秘密传递的信息记录下来,隐藏在特定的媒介中,然后再传送出去的一种技术。采用技术隐写术方法的实例有很多,比如,将信息隐藏在信使的鞋底或封装在蜡丸中,而隐写墨水、纸币中的水印和缩微图像技术也陆续出现在军事应用中。 语义隐写术则是将记录这个行为本身隐藏起来,信息由隐藏的“写”语言和语言形式所组成,一般依赖于信息编码。十六七世纪涌现了许多关于语义隐写术的著作,斯科特提出的扩展AveMaria码就是一种典型的语义隐写方法。语义隐写方法很多,如用音符替代字符在乐谱中隐藏信息,用咒语代表字隐藏信息,还有用点、线和角度在一个几何图形中隐藏信息等,而离合诗则是另一种广泛使用在书刊等文字中的隐藏信息方法。 信息隐藏主要的应用领域: 信息隐藏技术作为一种新兴的信息安全技术已经被许多应用领域所采用。信息隐藏技术的应用主要集中在两个方面:即隐秘通信和数字水印。 当信息隐藏技术应用于保密通信领域时,称为隐蔽通信或低截获概率通信,当应用于Internet秘密信息传输时,常被称为隐写术,当应用于版权保护时通常被称为数字水印技术。而隐秘通信是信息隐藏技术的一个完全不同的应用领域,也不同于信息加密,隐秘通信的目的不

是掩盖通信信息的可读性,而是掩盖通信信道本身的存在性。 1数字内容保护 1)证件防伪:数字水印技术可有效防止证件被伪造,如在照片上附加一个暗藏的数字水印。 2)商标保护:将保密特征加入产品包装的设计中。 3)安全文档:将水印特征加入重要文档中。 4)数据完整性验证:脆弱水印是指对某些处理稳健而对其他处理脆弱的水印。该技术可以用于验证数据是否被篡改。 2隐蔽通信:替音电话技术、匿名通信 3安全监测: 1)数字权限管理 2)媒体桥技术 3)打印控制 4)播放控制 5)电影分级和多语言电影系统 6)隐蔽通信监测 信息隐藏于数字水印的关系: 区别:信息隐藏技术侧重于隐藏容量,对隐藏容量要求较高,对鲁棒性要求不高,而数字水印则侧重于鲁棒性;信息隐藏技术主要应用于隐藏通信,而数字水印技术主要应用于版权保护和内容可靠性认证。联系:信息隐藏技术包括数字水印技术,数字水印技术要将水印嵌入到载体中,就需要用到信息隐藏的算法,把水印隐藏到载体中,两者

数字水印技术及其应用(精)

数字水印技术及其应用 引言 随着计算机通信技术的迅速发展,多媒体存储和传输技术的进步使存储和传输数字化信息成为可能,然而,这也使盗版者能以低廉的成本复制及传播未经授权的数字产品内容,出于对利益的考虑,数字产品的版权所有者迫切需要解决知识产权(Intellectual Property Rights)的保护问题。密码学的加解密技术是保护数字产品的一种方法,它能够保护数字产品安全传输,并可作为存取控制和征收费用的手段,但它不能保证数字产品解密后的盗版问题,因此,1995年,人们提出了信息伪装技术,其中,数字水印就是近年来比较热门的数字产权保护技术,下面我们主要谈谈数字水印技术的有关问题。 数字水印的定义 综合众多学者的定义和分析已有的数字水印方案,现给出数字水印的定义:数字水印是永久镶嵌在其它数据(宿主数据)中具有可鉴别性的数字信号或模式,而且并不影响宿主数据的可用性。作为数字水印技术基本上应当满足下面几个方面的要求:(1)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,当宿主内容发生变法时,数字水印应当发生变化,从而可以检测原始数据的变更;(2)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;(3)稳健性:数字水印必须难以被除去,如果只知道部分数字水印信息,那么试图除去或破坏数字水印将导致严重降质或不可用。同时,数字水印在一般信号处理和几何变换中应具有稳健性;(4)水印容量: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,或购买者的序列号,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。 3 数字水印技术的基本原理 数字水印技术是通过一定的算法将一些标志性信息直接嵌到多媒体内容中,目前大多数水印制作方案都采用密码学中的加密(包括公开密钥、私有密钥)体系来加强,在水印的嵌入,提取时采用一种密钥,甚至几种密钥的联合使用。水印的嵌入和提取方法如图1、图2所示: 图1 数字水印嵌入过程

信息隐藏技术及其应用

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信息隐藏技术及其应用 摘要随着网络与信息技术的高速发展,信息安全越来越受到人们关注,信息隐藏技术应运而生。本文介绍了信息隐藏技术的背景、概念与特征,总结了较为成熟与常见的信息隐藏方法,描述了信息隐藏技术的主要应用领域,分析了信息隐藏技术目前存在的问题,并对其未来发展进行了展望。 关键词信息隐藏;信息安全;隐秘通信;数字水印;应用; 一、信息隐藏技术的背景 信息隐藏的思想可以追溯到古代的隐写术。隐写术是通过某种方式将隐秘信息隐藏在其他信息中,从而保证隐秘信息的安全性。隐写术的应用实例可以追溯到很久远的年代。被人们誉为历史学之父的古希腊历史学家希罗多德曾在其著作中讲述了这样一则故事:一个名为Histaieus的人计划与他人合伙叛乱,里应外合,以便推翻波斯人的统治。为了传递信息,他给一位忠诚的奴隶剃光头发并把消息刺在头皮上,等到头发长起来后,派奴隶出去送“信”,最终叛乱成功。隐写术在历史上有过广泛的应用,例如战争、谍报等方面。 进入现代以来,随着网络的高速发展,越来越多的信息在网络上进行传递,人们通过邮件、文件和网页等进行交流,传递信息。然而在信息传递的快捷与高效的同时,信息的安全性也越来越受到考验。例如网络上的病毒、木马、泄密软件等,还有非法组织以某种目的窃取信息等,都对信息的安全造成了严重的威胁。特别是对于政治、军事和商业等领域,敌对势力之间互相的监控、窃密等都普遍存在,信息传递的安全性至关重要。传统的密码学虽然可以在一定程度上保证信息的安全,但它仅仅隐藏了信息的内容。为隐藏信息所生成的密文通常是杂乱无章的代码或者逻辑混乱的语言,反而更会引起追踪人员和破译人员的注意,增加暴露风险。这成为密码的致命弱点。 另一方面,随着数字技术的迅猛发展和互联网越来越广泛的应用,数字媒体的应用越来越多,基于数字媒体的商业得到了迅速发展,而通过扫描仪等也可以方便的将纸质材料转换为数字材料。与此同时,数字媒体的复制、传播也越来越方便,这为盗版提供了极大的便利,例如网上盗版软件、盗版电子版图书等随处可见,严重破坏了知识产权。因此如何保护数字媒体的知识产权,防止知识产品被非法地复制传播,保证信息的安全,也成为了越来越紧迫的问题。 正是由于上述问题的存在,信息隐藏技术应运而生。 二、信息隐藏技术的原理与特点

数字水印技术概论

数字水印技术概论 【摘要】本文就数字水印科学保护技术展开探讨,通过原理定义论述、领域背景介绍与应用探讨,明晰了技术核心应用价值。对促进数字水印技术的继续深化拓展,发挥对电子信息相关数据产品的可靠安全保护职能,有积极有效的促进作用。 【关键词】数字水印;应用;保护 0.前言 信息时代,各类信息化数字技术扩充发展,针对丰富数字信息的安全保护需求也日益扩充。基于数字文档可方便快捷的复制、篡改与盗取,因而令其产权保护面临一定困难。同时数字图像具有一定适应性特征,可供用户任意设计更新并为己所用。为此应科学探究一种良好的数据可靠加密保护技术,进而有效应对不良信息篡改、窃取、盗用问题。本文基于这一目标引入水印数字技术探讨,该技术通过印记图形加密有效保护版权信息,形成印记图形同原始保持一致,基于一定标准形成水印图像,进而探究非法复制信息、相关违规产品的不良流通应用。该技术核心特征在于潜入模式,是通过视觉设想推理阐释实效的科学方式。 1.数字水印技术概述 1.1数字水印技术原理内涵 数字水印技术是一类进行数据产品安全保护、信息内容科学检测,通过嵌入模式将相关序列代码或用户定义标识引入信息中,并可基于相关算法进行水印提取,进而实施保护信息版权检验的科学技术方式。可有效维护产权人享有的产品版权利益,杜绝非法盗版问题。数字水印技术所保护的对象可以是媒体,数据文档、工具软件、视频音频资料、信息图像等丰富内容,包括生成水印、相关嵌入过程、综合信息测试与提取水印等实践环节。 数字水印核心原理在于通过针对宿主进行标识信息嵌入形成水印,令其具备无法感知的良好属性,进而确保信息数据安全性。同时需要遵循相应感知规则,令水印信息具有充分冗余性,即可通过分段数据实现恢复。 1.2数字水印具体类别 数字水印基于出发点各异性,令其种类划分各不相同,并体现了一定的联系渗透属性。依据水印特征,可将其划分成健壮与脆弱水印。前者可服务于数字作品资源中进行著作权相应表述,通过水印嵌入可满足综合编辑实践需求。后者则可实现数据完整统一保护,基于对更新信号的敏锐反映性,可依据其水印状况进行数据信息安全程度分析判别。依据水印媒体,可将其分为图像、视频、音频水印、文本与网格水印形式。而基于检测流程,数字水印则包括明文与盲水印等。前者检测进程要利用原始信息,后者则应利用密钥。 基于水印不同内容,可将数字水印定义为有意义以及无意义形式。前者即水印自身同时代表数字图像或音频数据编码,而后者则仅仅代表序列号。 1.3数字水印技术服务应用领域 数字水印技术基于优质属性、科学原理,在数字化、信息化社会建设与市场经济发展中体现了较大的应用潜能,可在电子商务领域、多媒体技术服务、广播媒介中发挥综合优势。数字水印技术具备良好的版权保护功能,基于来源信息与版权内容嵌入,有效预防不良侵权行为,体现良好安全的版权保护能效,当然其实践应用对数字水印提出了显著的鲁棒性要求。同时,数字水印技术科有效实现

信息隐藏技术及应用

信息隐藏技术及应用 1 什么是信息隐藏 信息隐藏(InformatiOn Hiding):主要研究如何将某一机密信息秘密(Secret Message)隐藏于另一公开的信息(载体、宿主)中,然后通过公开信息的传输来传递机密信息。第三方则难以从公开信息中判断机密信息是否存在,难以截获机密信息,从而能保证机密信息的安全。信息隐藏学是一门新兴的交叉学科,在计算机、通讯、保密学等领域有着广阔的应用前景。 信息隐藏是上世纪90年代开始兴起的信息安全新技术,并成为信息安全技术研究的热点;传统通信领域为了保证传递的信息能够不被窃听或破坏,常采用密码来保护信息,即让窃听者无法看到或听懂,但是这种技术的缺点是告诉窃听者这就是秘密信息,特别是随着计算机技术的发展,密码的安全性受到很大挑战。而新的信息隐藏技术是将需要传递的秘密信息,隐藏在一个普通的非秘密消息当中,再进行传输,这样即使窃听者窃听了传输的信息,也只会将其当成普通的消息,而不会怀疑或者无法得知是否有秘密信息的存在。 一般而言,信息隐藏是分为四个阶段:预处理阶段、嵌入阶段、传输阶段和提取阶段。为了使每个阶段都达到安全,

所以必须在预处理阶段,引入加密术中的加密算法。在嵌入阶段,使用基于小波的隐藏信息的算法,在传输阶段,进行隐蔽通信,从而使用传输阶段也是安全的。所以这套信息隐藏的处理方案,将形成一个安全的体系,因此既能隐藏秘密信息的内容,也能隐蔽通信的接收方和发送方,从而建立隐藏通信。信息隐藏的原理如图1。 信息隐藏技术的分类见图2。 信息隐藏不同于传统的加密,传统的加密是研究如何将机密信息进行特殊的编码,以形成不可识别的密码形式进行传递,它仅隐藏了信息的内容;而信息隐藏不但隐藏了信息的内容,而且隐藏了信息的存在。根据信息隐藏的目的和技术要求,该技术存在以下特性: 鲁棒性(Robustness):指不因图像文件的某种改动而导致隐藏信息丢失的能力。这里所谓“改动”包括传输过程中的信道噪音、滤波操作、重采样、有损编码压缩、D/A或A/D 转换等。 不可检测性(Undetectability):指隐蔽载体与原始载体具有一致的特性。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。 透明性(Invisibility):这是信息隐藏的基本要求,利用人类视觉系统或人类听觉系统属性,经过一系列隐藏处理,使目标数据没有明显的降质现象,而第三方不易觉察信息的存

数字水印技术及其应用

宇飞数字水印技术及其应用介绍 单位:成都宇飞信息工程有限责任公司 注册地址:成都市科华北路153号宏地大厦8层B座 邮编:610041 公司负责人:华建和 联系电话:028-******** 139******** 电子邮箱:139016006@https://www.wendangku.net/doc/b812693548.html, 公司网址:https://www.wendangku.net/doc/b812693548.html,

目录 一、数字水印技术简介 ................................................................................................................... - 3 - 1、数字水印技术的特性 (3) 2、数字水印技术的优势 (4) 3、数字水印技术的核心及原理 (4) 二、宇飞数字水印技术的创新和商业应用状况 ........................................................................... - 6 - 1、与国际、国内同类技术研究相比我们的创新: (6) 2、宇飞公司数字水印的技术研究水平与差距 (7) 3、宇飞数字水印技术的商业应用状况 (7) 4、宇飞数字水印技术应用领域及商品化形态: (7) 1)数字水印用于印刷、打印防伪领域 (8) 2)数字水印用于版权保护领域 (15) 3)数字水印用于信息安全领域 (17) 三、公司简介及行业资质 ............................................................................................................. - 21 - 1、公司简介 (21) 2、首席专家简介 (22) 3、申请和获得的专利及标准 (22) 4、相关媒体报道 (23) 5、公司相关资质及荣誉 (24)

信息隐藏技术(中文版)

一个基于“刚刚-明显-失真”测量的视觉感知调整子带图像编码器的概要文件 摘要:为了表示一幅具有最低可能比特率的高感知质量图像,一种有效的图像压缩算法不仅要消除统计相关性的冗余,还从消除图像信信息里无关紧要的感知成分,在这篇文章里,将要提出一个视觉感知调整部分波段图像编码器的方案,其中一个公正、明显显示失真(JND)或微创明显的失真(MND)配置文件是采用量化感知冗余。该JND配置文件提供了每个被编码信号的失真可见性阈值,低于该阈值重建误差被渲染不易察觉。在由于背景亮度和纹理屏蔽效应而集成阈值敏感度的感知模型基础上,JND文件从分析图像信号的局部属性来估计。根据人体对空间频率的视觉感知敏感度,全频带JND/ MND信息被分解不同的频率子带的JNDMND成分。有了这些部分的配置文件,无关紧要的感知信号在每个子波段都可以被筛选出来,并正确编码我们有用的信息以满足可见度阈值。新的量化保真措施,被称作峰值信号-感知噪声比(PSPNR),拟通过采取评估图像的质量包括考虑明显变形的部分在内。仿真结果表明,这种近乎透明的图像编码可在不到0.4像素内实现。相比于ISO-JPEG标准,所提出的算法可以消除原始图像更多的感性冗余,并且重构图像的视觉质量以低比特率更能被我们所接受。 1. 介绍 我们通常认为当前图像编码技术的表现是不足够接近基本比特率。为了支撑未来要求低限制使图像维持高质量接收,为了支持未来低比特率高图像质量的设备,更高效的算法被人们所期待。在众多达到这个最优性的方法中,感知编码将压缩算法和人类感知机制相连接被认为是最有前途的解决方案,并在最近成为一个重要的研究领域。 这是众所周知的,图像信号的统计是比较非平稳的,重建图像的保真度被人眼所要求的不同是从像素到像素的。通常来说,感知编码的重要任务是有效地使编码算法适应人体人眼的敏感度。各种方法已经被提出将人类视觉系统的某些确定的心理视觉特性(HVS)合并到图像编码算法中。已经作出一些努力来开发HVS的灵敏度到空间频率为适应量化步长频域。其他的努力试图有效地利用空间掩蔽效应来在空间域隐藏失真。然而,由于缺乏一个有效的定量测量评估图像质量和HVS非线性的措施,无图像编码方案尚未充分整合这些心理视觉效果提供一个简单而有效的方法用于消除静止图像的视觉冗余。在最近的图像编码技术评论中,贾扬,提出了感知编码

《信息隐藏技术》复习资料

《信息隐藏技术》课程期末复习资料《信息隐藏技术》课程讲稿章节目录: 第1章概论 什么是信息隐藏 信息隐藏的历史回顾 技术性的隐写术 语言学中的隐写术 分类和发展现状 伪装式保密通信 数字水印 信息隐藏算法性能指标 第2章基础知识 人类听觉特点 语音产生的过程及其声学特性 语音信号产生的数字模型 听觉系统和语音感知

语音信号的统计特性 语音的质量评价 人类视觉特点与图像质量评价人类视觉特点 图像的质量评价 图像信号处理基础 图像的基本表示 常用图像处理方法 图像类型的相互转换 第3章信息隐藏基本原理 信息隐藏的概念 信息隐藏的分类 无密钥信息隐藏 私钥信息隐藏 公钥信息隐藏 信息隐藏的安全性

绝对安全性 秘密消息的检测 信息隐藏的鲁棒性 信息隐藏的通信模型 隐藏系统与通信系统的比较 信息隐藏通信模型分类 信息隐藏的应用 第4章音频信息隐藏 基本原理 音频信息隐藏 LSB音频隐藏算法 回声隐藏算法 简单扩频音频隐藏算法 扩展频谱技术 扩频信息隐藏模型 扩频信息隐藏应用

基于MP3的音频信息隐藏算法 MP3编码算法 MP3解码算法 基于MIDI信息隐藏 MIDI文件简介 MIDI数字水印算法原理 第5章图像信息隐藏 时域替换技术 流载体的LSB方法 伪随机置换 利用奇偶校验位 基于调色板的图像 基于量化编码的隐藏信息 在二值图像中隐藏信息 变换域技术 DCT域的信息隐藏

小波变换域的信息隐藏 第6章数字水印与版权保护 数字水印提出的背景 数字水印的定义 数字水印的分类 从水印的载体上分类 从外观上分类 从水印的加载方法上分类 从水印的检测方法上分类数字水印的性能评价 数字水印的应用现状和研究方向数字水印的应用 数字水印的研究方向 第7章数字水印技术 数字水印的形式和产生

信息隐藏技术综述

信息隐藏 技 术 综 述

目录 引言 (3) 1信息隐藏技术发展背景 (3) 2信息隐藏的概念和模型 (3) 2.1信息隐藏概念及其基本原理 (3) 2.2信息隐藏通用模型 (4) 3信息隐藏技术特征及分类 (4) 3.1信息隐藏技术的特征 (4) 3.2信息隐藏技术的分类 (5) 4信息隐藏技术方法 (5) 4.1隐写术 (5) 4.2数字水印 (6) 4.3可视密码技术 (6) 4.4潜信道 (6) 4.5匿名通信 (6) 5信息隐藏技术算法 (7) 6信息隐藏技术应用领域 (7) 6.1数据 (7) 6.2数据的不可抵赖性 (7) 6.3 数字作品的保护 (8) 6.4防伪 (8) 6.5数据的完整性 (8) 7 结语 (8) 参考文献 (8)

引言 随着Internet技术和多媒体信息技术的飞速发展,多媒体、计算机网络、个人移动通信技术等进入寻常百姓家,数字化已深入人心。数字多媒体信息在网上传播与传输越来越方便,通过网络传递各种信息越来越普遍。但与此同时也带来了信息安全的隐患问题。信息隐藏是近年来信息安全和多媒体信号处理领域中提出的一种解决媒体信息安全的新方法[1]。它通过把秘密信息隐藏在可公开的媒体信息里,达到证实该媒体信息的数据完整性或传递秘密信息的目的,从而为数字信息的安全问题提供了一种新的解决方法。 1信息隐藏技术发展背景 信息隐藏的思想来源于古代的隐写术,历史上广为流传的“剃头刺字”的故事就是信息隐藏技术的应用。大约在公元前440年,Histaieus为了通知他的朋友发动暴动来反抗米堤亚人和波斯人,将一个仆人的头发剃光后在头皮上刺上了信息,等那仆人头发长出来后再将他送到朋友那里,以此实现他们之间的秘密通信。在16、17世纪还出现了许多关于隐秘术的著作,其中利用信息编码的方法实现信息隐藏较为普遍。历史上信息隐藏的例子还有很多。Willkins采用隐形墨水在特定字母上制作非常小的斑点来隐藏信息。二战期间,德国人发明了微缩胶片,他们把胶片制作成句点大小的微粒来隐藏信息,放大后的胶片仍能有很好的清晰度[2]。 如今,大量的多媒体信息在网络中方便、快捷的传输,方便了人们的通信和交流,但是这些新技术在给人们带来方便的同时也产生了严重的安全问题。为了解决这些问题,引入了加密技术,但是加密技术是将明文加密成一堆乱码,这样就容易激发拦截者破解文件的动机及欲望。为此,人们又引入了信息隐藏技术,即将秘密信息隐藏在不易被人怀疑的普通文件中,使秘密信息不易被别有用心的人发现,从而加强了消息在网络上传输的安全性。 2信息隐藏的概念和模型 2.1信息隐藏概念及其基本原理 信息隐藏是把一个有意义的秘密信息如软件序列号、秘文或信息通过某种嵌入算法隐藏到载体信息中从而得到隐秘载体的过程[3]。它主要是研究如何将某一信息秘密隐藏于另一公开信息中,然后通过公开信息的传输来传递信息。通常载体可以是文字、图像、声音和视频等,而嵌入算法也主要利用多媒体信息的时间或空间冗余性和人对信息变化

信息隐藏

信息隐藏原理及应用--数字水印作用

数字水印作用 摘要随着多媒体技术和网络通信技术的迅速发展,针对文本、图片、视频 等数字作品的侵权行为日益严重,如未经授权的传播、非法拷贝、恶意篡改等,给数字作品的版权保护工作带来巨大挑战。而数字水印技术是目前信息安全技术领域的一个新方向,是一个在开放的网络环境下,保护版权和认证来源及完整性的新型技术。数字水印技术为数字产品的版权保护提供了一种新的解决方案,得到了人们的广泛关注。 作为信息隐藏技术的一个分支,数字水印有它的特点。介绍数字水印技术的基本概念、基本特征和分类,数字水印技术广泛的应用领域,分析数字水印技术的应用前景。 关键词数字水印分类数据安全 一信息隐藏与数字水印 信息隐藏,,也称为信息伪装(Steganography),该单词来源于古希腊,意思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。密码学是研究如何保护消息内容的,而伪装术是专门研究如何隐藏它们的存在性。数字水印技术的基本思想源于古代的伪装术(密写术)。古希腊的斯巴达人曾将军事情报刻在普通的木板上,用石蜡填平,收信的一方只要用火烤热木板,融化石蜡后就可以看到密信。使用最广泛的密写方法恐怕要算化学密写了,牛奶、白矾、果汁等都曾充当过密写药水的角色。大约700年前,在手工造纸技术中出现了纸张上的水印。人类早期使用的保密通信手段大多数属于密写而不是密码。但与密码技术相比,密写术始终没有发展成为一门独立的学科,其中的主要原因是密写术缺乏必要的理论基础。 数字水印(Digital Watermark)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多媒体内容当中,但不影响原内容的使用价值,并不容易被人的知觉系统觉察或注意到。通过这些隐藏在多媒体内容中的信息,可以确认内容创建者、购买者,或者验证内容是否真实完整。数字水印中包含音像作品的版本、创作者、拥有者、发行人等信息,数据量并不大,一般控制在100位以内,与动辄上兆字节的音乐、影视文件相比犹如藏在草堆中的一根针。 二数字水印特征与分类 1.数字水印特征 嵌入数字作品中的信息必须具有以下基本特性才能称为数字印:(1)不可感知性:在数字作品中嵌入数字水印不会引起明显的降质,并且不易被察觉。 (2)隐藏位置的安全性:水印信息隐藏于数据而非文件头中,文件格式的变换不应导致水印数据的丢失。 (3)鲁棒性:所谓鲁棒性是指在经历多种无意或有意的信号处理过程后,数字水印仍能保持完整性或仍能被准确鉴别。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。

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