文献综述
一、国内外现状及发展趋势
自上世纪 90 年代“数字水印”的概念被首次提出以来，其作为信息隐藏研究领域的一个重要分支，广泛应用于数据计算、媒体处理、模式识别以及结合密码学等相关领域，备受研究人员的重视和青睐。数字水印是一种有效的数字产品版权保护和信息安全的维护技术,是信息隐藏技术研究领域的一个重要分支。它将具有特定意义的标记水印,利用数字嵌入的方法隐藏在数字图像、音频、视频、文本等数字产品中,用以证明原创作者对其作品的所有权,并作为鉴定、起诉非法侵权的证据,同时通过对水印的检测和分析来保证数字信息的完整性、可靠性。数字水印技术一方面弥补了密码技术的缺陷,因为它可以为解密后的数据提供进一步的保护另一方面,数字水印技术也弥补了数字签名技术的缺陷,因为它可以在原始数据中一次性嵌入大量的秘密信息。从而成为知识产品保护和数字多媒体防伪的有效手段。
第一次出现'water mark'这个词语是在一篇题目为“Electronic water mark”的论文当中（Tirkel，1993）。这一篇论文的发表正式的提出了“数字水印”这个定义，也就意味着数字水印技术真正的成为了一门科学技术，并开始被学者们所研究和应用。随着语言的演变发展，现在“数字水印”大多时候基本都用'digital watermarking' 一词来表示。随后海内外专家学者开始不断的深入研究数字水印技术，关于数字水印技术的文章也在逐年增长，十几年来国内外已经出现了很多数字水印算法，主流的算法基本涵盖了以下几类：基于空域的数字水印算法、基于变换域（基于频域）的数字水印算法、基于压缩的数字水印算法、以及和最新的理论相结合的数字水印算法。水印技术大致可分为两类：空间域和变换域方法。空间域方法不太复杂,在没有强大的各种攻击以及没有变换的情况下使用他们。变换域方法比空间域方法更健壮，这是由于当图像逆变换时水印图像分布不规则，使得攻击者难以阅读或修改。与其他变换相比，目前定位在空间域和变换域的小波变换是最可取的方法。近几年来有数学“显微镜”美称的小波变换,以其多尺度时间—频率分辨的能力,一直备受关注。波变换在图像处理及模式识别中也起着非常重要的作用,其应用范围遍及图像增强、图像压缩、边检测、纹理分析和分割等不同领域,将含水印的图像以及原始载体图像进行小波三级分解,分别得到了各分量对应的小波系数.
A.A. Reddy等提出了一种基于小波域的方法，利用人类视觉系统(HVS)的特性。基于所有图像的纹理和亮度的内容分解，水印嵌入是逐像素来完成的。提出了一种新型的技术，作者采用了小波变换与基于混沌逻辑结合的方法，该方法显示了很好的几何攻击的鲁棒性,但对常见的攻击如滤波和剪切很敏感。十几年来国内外已经出现了很多数字水印算法，主流的算法基本涵盖了以下几类：基于空域的数字水印算法、基于变换域（基于频域）的数字水印算法、基于压缩的数字水印算法、以及和最新的理论相结合的数字水印算法。数字水印技术是一个前沿研究领域，其在信息安全中的起到重要作用。根据分析的定义和基本数字水印技术的特点，本文的系统给出了数字水印的模型。该系统由两部分组成，分别是水印嵌入模块和水印检测、提取模块。鉴于数字水印所起到版权保护的重要性，在分析主要数字水印算法基础上，本文提出基于离散小波变换和奇异值分解技术的变换域与空间域结合的数字水印方法，实验结果表明，本文方法对原始图像破坏极小，能够有效抵抗各种攻击，应用前景广泛。
二、意义与价值
实现版权保护和恶意篡改的有效办法是数字水印（Digital Watermark）技术，它是多媒体信息安全研究领域的一个热门话题之一，也是信息隐藏技术研究领域的重要部分。它通过在原始数据中加入隐藏信息──水印(Watermark)来验证该数字产品的所有权。水印通常是不可见或不可察觉的，它与原始数据（如图象、音频、视频数据）融合为一体并隐藏在含水印数据中，成为原始数据不可分的一部分，并在对含水印数据进行正常的数据传输、处理后水印还依然存在在含水印数据中。水印的生成、水印的嵌入、水印检测或提取是数字水印系统设计的三个重要组成部分其中水印的嵌入是数字水印算法设计中非常重要的环节之一。信息隐藏技术是将需要保密的信息隐藏于载体之中，通过载体信息掩盖它的存在，而且载体本身并没有发生明显的变化，从而不会引起过多的注意。信息隐藏技术作为实现版权保护和内容完整性认证的有效办法，己经成为国际学术界研究的热点。
由于小波变换的优点以及压缩标准采用小波变换压缩编码标准的普及,在小波变换域研究水印处理技术是目前的热点,并且在该领域形成水印算法标准的可能性最大,因此本论文研究基于小波变换域的数字水印算法设计与仿真实现具有重要意义。
