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【摘 要】随着社会的发展，我们处于一个信息化的社会，所接受的信息越来越多，随之产生的版权问题、信息认证等相关研究也随之展开。社会对信息的保密技术要求越来越高，信息加密技术在这一领域的研究也有许多重大突破，而其中数字水印就是信息隐藏技术的一个主要研究方向。数字水印是多一个由多个学科的交叉融合的产物，它内容涉及面广泛，实用性较强，种类繁多，在信息保护上有着显著地作用。图像水印是其中比较常用的一种，数字水印研究的重点主要在于提高它的鲁棒性和安全性，而通过图像处理的一些技术能够让这个可能得以实现。
【关键词】数字水印；技术特性；图像处理
1.数字图像水印技术的发展
人们由于不同的应用需求造就了不同的水印技术，数字水印技术则是其中最新的一种，数字水印是把主要内容隐藏在图像，声音中，水印与内容结合在一起。这大大改善了传统水印的肉眼即可分辨性，数字水印在不同的环境同时也具有不同的特征性质，它还能够被特定的机器所识别，正是其具有的这些优点，越来越多的各个领域的人们开始把把眼光看向它。数字图像水印可以用于鉴别信息真伪、认证身份、图像保护、版权保护、隐藏信息、以及做标记等等方面。数字图像不仅包含信息量大，而且其传输和处理极其方便，成为人们获得信息的一种重要来源，所以数字图像水印也是应用得非常广泛的一项技术。
最新的图像处理技术是把Chen-Mobius变换应用于图像处理中，以数字信号作为载波，通过相干解调，在接收端收到正交后的函数族，再通过MATLAB编程实现函数处理，有效地把图片进行了处理，嵌入原图像中，大大提高了水印的保密性。而且从理论角度分析，两个正交函数会产生千变万化的不同波形，经过调制和解调后会得到不同的函数表达式，正犹如世界上没有两片相同的树叶，通过这种方法使水印的保密程度得到了很大程度上的提高。
2.数字水印的技术特征
2.1鲁棒性（robustness）
不会因图像文件的一些调整而导致隐含的信息丢失的能力。例如在图像传递过程中的信道干扰、抽样、剪切、压缩编码、D/A或者A/D转换等。
2.2不可检测性（undetectability）
隐含载体和原始数据包含相同的特性。例如具有相同的噪声分布，使非法拦截者不能获知有隐藏的数据。
2.3透明性（invisibility）
通过人类眼睛的分辨能力，把数据通过隐藏处理，让目标没有明显的减少，而且隐藏数据也无法被发现。
2.4安全性（security）
隐藏的算法具有很强的抵抗入侵能力，内含的数据不易改变数字水印的技术性质。
2.5自恢复性（self restorative）
经过一些操作或者变换后，或许会对原图像造成改变，但是若通过残留的片段数据，仍可以恢复隐藏信号，并且恢复过程不需要宿主信号，那这样的算法就有自恢复性。
3.图像处理的多种方法及其优缺点
空域、Schyndel、频域算法，这三个算法都是最早期算法。空域算法运算比较小，但是抗攻击能力差，频域算法在运算上有所提高，具有一定的抵抗，但是在信息不断进步的今天，他们都已经渐渐落伍，但是他们的原理依然对我们有着重要的学习意义。现在主流处理有DCT数字水印算法，离散小波算法等，更先进的是利用调节调制原理Chen-Mobius信息系统设计的一种新型保密系统等。
离散余弦变换（DCT），主要用于图像视屏等压缩，她把图像看做不同块，最后用块大小表示频率。DCT相当于一个长度大概是它两倍的离散傅里叶变换，这个离散傅里叶变换是对一个实偶函数进行的实数变换，它相较之简化了傅里叶变换的运算过程。二维信号的变换式为：
F（u，v）=α（u）α（v）■■f（i，j）cos[■]cos[■]
在MATLAB中用dct2函数实现。通过离散余弦变换后，矩阵中系数从左上到右下，随着频率的增加，系数绝对值逐渐减小，且能量主要集中在低频。DCT的一个最重要应用是用于有损数据压缩上，主要的DCT算法是数字水印扩频技术，明确了水印应该嵌入图像信息中，水印的透明性极佳，同时也具有一定安全性。
小波变换是应用数学领域的一个分支，它主要是对时间-频率的双重分析和变换，例如数据与频域的分析。它对于非平稳过程，处理起来得心应手。它能将图像变换为一系列的小波系数，这些系数可以被高效压缩和存储，此外，小波的粗略边缘可以更好地表现图像，因为他消除了DCT压缩普遍具有的方块效应。在图像处理中具有很多作用，在边缘探测，去噪，压缩等方面有着广泛的应用。
经过处理嵌入水印后的图像进行传播，而且在传播过程中受到攻击后在接收端仍然能提取出完整的水印信息，这样才是成功的水印。鲁棒性的好坏决定了水印的是否成功，这是嵌入水印技术研究其中的重要内容，不同的嵌入方法其鲁棒性和安全性能不同，使用范围不同，安全性和鲁棒性也不尽相同。在这三个过程中抽取和嵌入是相互映照的过程，用什么样的方法嵌入就应该用相同的方法来抽取，图像水印能不能被完整的抽取出来最主要就是看所用的处理方法抗干扰能力的强弱。所以，设计和考虑到各种干扰问题从而做好一个详细的计划，设计好方案，做好一个妥当的预处理，就能最大化提高水印的稳定性。
4.图像水印研究的意义
在数字电子技术和计算机信息科技蓬勃发展的今天，信息的传递越来越简洁化、明朗化、普遍化。随着信息时代的到来，各种各样的多媒体作品的传播发生了惊人的变化，这在给人们带来巨大便利的同时也让信息的安全性也得到了极大的考验，数字作品的版权问题日益浮出水面。如何保护创作者的权益，促进社会、促进经济的发展这已经成为一个严峻的社会问题。然而原始的加密技术例如密钥已经不能再满足数字图像版权的保护。身份证、防伪商标、包装等印刷品的防伪程度也必须要不断提高，在这一系列问题中，图像处理的优势愈加明显化，图像处理在数字水印中的应用也变得更加愈加重要，数字水印技术在市场上拥有很大的市场潜力。因此，它的开发和研究是很有必要的。如何提高水印的技术，如何尽最大努力不改变目标的价值和质量情况下隐藏一些机密信息，保护合法的权益是其中尤其重要的问题。图像加密技术是一个无止境的探索过程，科技越来越发达，信息的保密性和版权问题也会节节攀升，我们应当去思考如何应用更多的新技术提高这个领域的水平。图像处理技术不仅仅是信息安全领域的技术，也是对新时代信息的新的挑战，同时还是信息安全领域具有远大前景和空间的一项技术研究。
【参考文献】
[1]胡学龙，徐开宇.数字图像处理.北京：电子工业出版社，2006.
[2]张德丰.数字图像处理（MATLAB版）.北京：人民邮电出版社，2009.
【关键词】数字水印；技术特性；图像处理
1.数字图像水印技术的发展
人们由于不同的应用需求造就了不同的水印技术，数字水印技术则是其中最新的一种，数字水印是把主要内容隐藏在图像，声音中，水印与内容结合在一起。这大大改善了传统水印的肉眼即可分辨性，数字水印在不同的环境同时也具有不同的特征性质，它还能够被特定的机器所识别，正是其具有的这些优点，越来越多的各个领域的人们开始把把眼光看向它。数字图像水印可以用于鉴别信息真伪、认证身份、图像保护、版权保护、隐藏信息、以及做标记等等方面。数字图像不仅包含信息量大，而且其传输和处理极其方便，成为人们获得信息的一种重要来源，所以数字图像水印也是应用得非常广泛的一项技术。
最新的图像处理技术是把Chen-Mobius变换应用于图像处理中，以数字信号作为载波，通过相干解调，在接收端收到正交后的函数族，再通过MATLAB编程实现函数处理，有效地把图片进行了处理，嵌入原图像中，大大提高了水印的保密性。而且从理论角度分析，两个正交函数会产生千变万化的不同波形，经过调制和解调后会得到不同的函数表达式，正犹如世界上没有两片相同的树叶，通过这种方法使水印的保密程度得到了很大程度上的提高。
2.数字水印的技术特征
2.1鲁棒性（robustness）
不会因图像文件的一些调整而导致隐含的信息丢失的能力。例如在图像传递过程中的信道干扰、抽样、剪切、压缩编码、D/A或者A/D转换等。
2.2不可检测性（undetectability）
隐含载体和原始数据包含相同的特性。例如具有相同的噪声分布，使非法拦截者不能获知有隐藏的数据。
2.3透明性（invisibility）
通过人类眼睛的分辨能力，把数据通过隐藏处理，让目标没有明显的减少，而且隐藏数据也无法被发现。
2.4安全性（security）
隐藏的算法具有很强的抵抗入侵能力，内含的数据不易改变数字水印的技术性质。
2.5自恢复性（self restorative）
经过一些操作或者变换后，或许会对原图像造成改变，但是若通过残留的片段数据，仍可以恢复隐藏信号，并且恢复过程不需要宿主信号，那这样的算法就有自恢复性。
3.图像处理的多种方法及其优缺点
空域、Schyndel、频域算法，这三个算法都是最早期算法。空域算法运算比较小，但是抗攻击能力差，频域算法在运算上有所提高，具有一定的抵抗，但是在信息不断进步的今天，他们都已经渐渐落伍，但是他们的原理依然对我们有着重要的学习意义。现在主流处理有DCT数字水印算法，离散小波算法等，更先进的是利用调节调制原理Chen-Mobius信息系统设计的一种新型保密系统等。
离散余弦变换（DCT），主要用于图像视屏等压缩，她把图像看做不同块，最后用块大小表示频率。DCT相当于一个长度大概是它两倍的离散傅里叶变换，这个离散傅里叶变换是对一个实偶函数进行的实数变换，它相较之简化了傅里叶变换的运算过程。二维信号的变换式为：
F（u，v）=α（u）α（v）■■f（i，j）cos[■]cos[■]
在MATLAB中用dct2函数实现。通过离散余弦变换后，矩阵中系数从左上到右下，随着频率的增加，系数绝对值逐渐减小，且能量主要集中在低频。DCT的一个最重要应用是用于有损数据压缩上，主要的DCT算法是数字水印扩频技术，明确了水印应该嵌入图像信息中，水印的透明性极佳，同时也具有一定安全性。
小波变换是应用数学领域的一个分支，它主要是对时间-频率的双重分析和变换，例如数据与频域的分析。它对于非平稳过程，处理起来得心应手。它能将图像变换为一系列的小波系数，这些系数可以被高效压缩和存储，此外，小波的粗略边缘可以更好地表现图像，因为他消除了DCT压缩普遍具有的方块效应。在图像处理中具有很多作用，在边缘探测，去噪，压缩等方面有着广泛的应用。
经过处理嵌入水印后的图像进行传播，而且在传播过程中受到攻击后在接收端仍然能提取出完整的水印信息，这样才是成功的水印。鲁棒性的好坏决定了水印的是否成功，这是嵌入水印技术研究其中的重要内容，不同的嵌入方法其鲁棒性和安全性能不同，使用范围不同，安全性和鲁棒性也不尽相同。在这三个过程中抽取和嵌入是相互映照的过程，用什么样的方法嵌入就应该用相同的方法来抽取，图像水印能不能被完整的抽取出来最主要就是看所用的处理方法抗干扰能力的强弱。所以，设计和考虑到各种干扰问题从而做好一个详细的计划，设计好方案，做好一个妥当的预处理，就能最大化提高水印的稳定性。
4.图像水印研究的意义
在数字电子技术和计算机信息科技蓬勃发展的今天，信息的传递越来越简洁化、明朗化、普遍化。随着信息时代的到来，各种各样的多媒体作品的传播发生了惊人的变化，这在给人们带来巨大便利的同时也让信息的安全性也得到了极大的考验，数字作品的版权问题日益浮出水面。如何保护创作者的权益，促进社会、促进经济的发展这已经成为一个严峻的社会问题。然而原始的加密技术例如密钥已经不能再满足数字图像版权的保护。身份证、防伪商标、包装等印刷品的防伪程度也必须要不断提高，在这一系列问题中，图像处理的优势愈加明显化，图像处理在数字水印中的应用也变得更加愈加重要，数字水印技术在市场上拥有很大的市场潜力。因此，它的开发和研究是很有必要的。如何提高水印的技术，如何尽最大努力不改变目标的价值和质量情况下隐藏一些机密信息，保护合法的权益是其中尤其重要的问题。图像加密技术是一个无止境的探索过程，科技越来越发达，信息的保密性和版权问题也会节节攀升，我们应当去思考如何应用更多的新技术提高这个领域的水平。图像处理技术不仅仅是信息安全领域的技术，也是对新时代信息的新的挑战，同时还是信息安全领域具有远大前景和空间的一项技术研究。
【参考文献】
[1]胡学龙，徐开宇.数字图像处理.北京：电子工业出版社，2006.
[2]张德丰.数字图像处理（MATLAB版）.北京：人民邮电出版社，2009.