数字水印

✍ dations ◷ 2025-05-16 10:12:47 #图像处理,资讯安全

数字水印，是指将特定的信息嵌入数字信号中，数字信号可能是音频、图片或是影片等。若要拷贝有数字水印的信号，所嵌入的信息也会一并被拷贝。数字水印可分为浮现式和隐藏式两种，前者是可被看见的水印（visible watermarking），其所包含的信息可在观看图片或影片时同时被看见。一般来说，浮现式的水印通常包含著作权拥有者的名称或标志。右侧的示例图片便包含了浮现式水印。电视台在画面角落所放置的标志，也是浮现式水印的一种。

隐藏式的水印是以数字数据的方式加入音频、图片或影片中，但在一般的状况下无法被看见。隐藏式水印的重要应用之一是保护著作权，期望能借此避免或阻止数字媒体未经授权的复制和拷贝。隐写术（Steganography）也是数字水印的一种应用，双方可利用隐藏在数字信号中的信息进行沟通。数字照片中的注释数据能记录照片拍摄的时间、使用的光圈和快门，甚至是相机的厂牌等信息，这也是数字水印的应用之一。某些文件格式可以包含这些称为“metadata”的额外信息。

一般常见的数字水印scheme定义为：

$\Omega ^{*}=\left(E,D,R,M,p_{E},p_{D},p_{R}\right)$ $\Omega ^{*}=\left(E,D,R,M,p_{E},p_{D},p_{R}\right)$

其中E定义了嵌入（embedding）功能、D侦测（detecting）功能、R恢复（retrieval）功能，M则是所夹带的消息。此外，嵌入参数 $p_{E}\in {\mathcal {P}}_{E}$ $p_{E}\in {\mathcal {P}}_{E}$ 定义了E定义嵌入功能使用的参数组， $p_{D}\in {\mathcal {P}}_{D}$ $p_{D}\in {\mathcal {P}}_{D}$ 定义了侦测参数，而 $p_{R}\in {\mathcal {P}}_{R}$ $p_{R}\in {\mathcal {P}}_{R}$ 恢复参数。因此，每一个水印scheme $\Omega$ $\Omega$ 根据上述的参数不同可能会有不同的结果。

一般而言，影像水印技术是透过更改影像中的数据来嵌入水印，其作法上有两个主要的领域:

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