DOI：10．3969／j。issn。1001-8972．2012．11．077
数字水印的研究与实现
吴德林
广东技术师范学院天河学院，广州 51 0540
Research and Implement on Digital W atermark：
Wu Delin
Tianhe College of Guangdong Polytechnic Normal University，Guangzhou，5 1 0540
摘 要
对数字水印的盲嵌入算法进行 了研究，通过
采用Visual c++作 为开发工具，从而实现 了
盲嵌入算法在数字水印中应用。
关键词
数字水印；盲嵌入算法
Abstract
Researches on blind embed algorithm of the digital
watermark． and adopt the development too】on
Visual C++． the blind embed algorithm on digita』
watermark cab be implemented．
Key words
digital watermark；blind embed algorithm
引言
对水印的兴趣剧增可能主要是 由于El
益增长的对内容版权保护的关注。随着高质
量数字录制设备数量的剧增，被盗版的风险
也随着剧增。因此，迫切需要一种替代技术
或是对密码学进行补充的技术，它甚至应该
在内容被解密后也能够继续保护内容，水印
有能力满足这种要求，而且经过解密，再加
密，压缩等复杂的过程，水印也能继续存
在，因此使用水印已成为人们采取版权保护
的一个重要的措施。
1数字水印的基本原理
水印与其他技术主要区别是：水印将经
历和作品完全相同的变换，它用到的变换内
容可以在很多事物当中体现出来。正是这种
重要特性使水印在当前的应用中的价值无法
估计。
1．1水印的特性
1．1．1虚警率
虚警是指在实际不含水印的作品中检测
出水印。对虚警率的要求是由应用决定的。
在所有的所有权鉴定应用中，很少使用检测
器，以至少于虚警发生的概率为l0～。另一
方面，在拷贝控制应用中，水印将会产生一
个严重的问题，那就是在一个未加水印的作
品持续产生虚警，解决这个问题的办法就是
尽量消除虚警率。
1．1．2鲁棒性
鲁棒是异常和危险情况下系统生存的关
键。它对于系统的稳定启到一定的作用，对
于水印来说，是指经过常规的信号处理操作
后，仍能检测到水印的能力
1．2水印的模型
1．2．1通信系统的模型
图1所示为一个通信系统模型的基本结
构。11"1是准备发送的信息。信道编码器对信
息m进行编码 ，准备发送。它将所有可能的
信息映射为码字，后者从可以在信道中传输
的符号所组成的集合中选择得到，码字序列
通常标记为x。
— — 二 杏 二卜
图1 通信系统的标准模型
1．2．2基于通信模型的水印
图2显示了一个盲检测器的水印模型，
它是由基本通信框架映射而来的，从图看
出，水印系统被当成是某种传输通道，水印
信息在通道里传输，载体作品也是系统的一
部分。
图2 盲检测器的水印系统
其中的嵌入过程包括三个步骤：①将信
息映射为附加模板Ⅵ ，它和载体作品C。的类
型一样，维度相等。②把w 加到载体作品
c。上，便产生了水印作品C 。③在嵌入了附
加模板之后，不可避免地会在作品当中附带
了一定的噪声。
1．2．3盲嵌入算法
系统采用单参考模板w ，它是和载体
图像大小相同的像素亮度数组。信息模板
w 以输人参数 为尺度进行缩放后生成附
加模板。C【如何取值决定着在水印的可视性
和鲁棒性之间如何折中。因此，盲嵌入算法
的计算过程如下：
』Wr，m=1 1
一 w，， ：0
W a
cw CO +
如果检测器接收到信号C=C。+n，则根
据图象c和参考模板w 之间的线性相关的公
式 ：
(c， )= 1 c
·
专 ]wA ]
可知Zl (c，W )的幅值将非常小，因此可
以通过设置Z (c，w )值的阀值 T。 来判断作品
是否包含水印。如果Iz (c，w )l<T ，检测
器则做出没有水印的判断。
因此，D—LC检测器的输出为：
≥
一 l22一
检测阀值对虚警率有直接的影响。阀值
越低，未加水印的作品越有可能被当作水印
的作品。
2数字水印的软件实现
用Visual C++来实现在数字水印的编
程，其设计出来的界面如图3所示：
图3 软件的界面
该软件可实现原有图像的水印嵌入，得
到的水印后的图像可以重新提取水印，其实
现的功能满足了对数字水印的要求。
3结语
通过对数字水印的盲嵌入算法的研究，
并且通过采用Visual C++作为开发工具，
使得这个算法能在数字水印中得到实现，设
计出来的软件基本能够满足原有图像的水印
嵌入，并可以提取水印，从而实现了盲嵌入
算法在数字水印中应用。
参考文献
【1]杨淑萤．Vc++图像处理程序设计[M】．清华
大学 出版社 ，2003．
【2]何斌．Vc++数字图像处理【M]．人 民邮电出
版社 ．2004．
【5】周长发．精通Visual c++图像编程【M】．电子
工业 出版社 ，2004．
[4lIngema r J．Cox，Matthew L．Miller，Jeff rey
A．Bloom．数字水fp[M】．电子工业出版社，2003
[5]王正军．Visual c++6．0N序设计从入门到
精通[M]．人民邮电出版社，2006．
作者简介
吴德林 (1 981一)，男 广东潮州人．硕士
研究方向是电路设计自动化与测试。
