摘要：数字水印技术作为数字媒体版权保护的有效办法，近年来在国内外引起了人们极大的兴趣。但是由
于数字水印技术涉及到的知识面比较广，即使是专业人员有时也感到力不从心，那么如何选择一种有效的
编程工具便成为一个亟待解决的问题。本文从数字水印技术本身的特点、一般模型和典型算法出发，简要
地介绍了一种可以快速上手的高效的实用语言 —— Matlab
。 最后
, 作者给出一个用 Matlab 实现数字水印 实
例。
关键词：数字水印 Matlab Visual C++6.0 DWT DCT
1 引言
作为传统加密系统的有效补充办法，从 1993 年 Caronni 正式提出数字水印到现在短短几
年里， 无论是在国内还是在国外对数字水印的研究都引起了人们极大的关注。 但数字水印 技
术的发展还很不成熟，应用也处于初级阶段。在我国， 知识产权问题是一个敏感的话题， 只
有深入开展数字水印技术的研究， 尽快制定我国的版权保护水印标准， 才能使我们在未来 可
能的国际知识产权纠纷中取得主动权。那么掌握高效的工具，便成为一个必须解决的问题。
本文就针对数字水印本身的特点，介绍了一种高效的实用工具 —— MATLAB 。
2 数字水印技术
2.1 数字水印技术的复杂性
数字水印技术涉及到通信理论、编码理论、噪声理论、视听觉感知理论、扩频技术（ Spre a
d Spectrum ） 、 信号处理 (Signal Processing ) 技术、 数字图像处理 (Digital Image P r
ocessing) 技术、多媒体 (Multimedia) 技术、模式识别 (Pattern Reorganization)
技术、
算法设计 (Algorithm Design) 等理论， 用到经典的
DFT
（ Discrete Fourier Transform
）、
DCT(Discrete Cosine Transf orm) 变换和近代最先进的数学工具 ---- 小波 (Wavelet) 。
数字水印又是一个横跨计算机科学、生理学、密码学、数字、数字通信等多门学科，并与 I
nternet 的发展密切相关的交叉科学。 数字水印的多学科性导致数字水印技术研究的难度 和
复杂性。所以，针对数字水印技术本身的跨学科特点， 找出一种合适的编程工具，往往可 以
起到事半功倍的效果。下面我们从数字水印的一般模型出发，来逐步介绍 MATLAB 。
2.2 数字水印的一般模型
数字水印的一般模型如图 1 所示：
频域法加入数字水印的原理是首先将原始信号 （语音一维信号、 图像二维信号） 变换到频
域，
常用的变换一般有 DWT 、 DCT 、 DFT 、 WP 和分形。然后，对加入了水印信息的信号进行
频域反变换（ IDWT 、 IDCT 、 DFT 、 WP ），得到含有水印信息的信号。
频域法检测水印的原理是将原始信号与待检测信号同时进行变换域变换，比较两者的区别，
进行嵌入水印的逆运算，得出水印信息。如果是可读的水印， 那么就此结束，如果是不可 读
水印，如高斯噪声，就将得出的水印与已知水印作比较， 由相关性判断，待检测信号含不 含
水印，故水印的检测有两个结束点。
2.3 数字水印技术的常用算法
数字水印算法一般可分为两种空域法和频域法，频域法有以下优点： 1 ）嵌入的水印信号 能
量可以分布到空域的所有像素上，有利于保证水印的不可见性； 2 ）视觉系统（ HVS ）的 某
些特性（如频率的掩蔽特性）可以更方便地结合到水印编码过程中； 3 ）频域法可与国际 数
据压缩标准兼容，从而实现在压缩域（ compressed domain ）内的水印编码。所以我们
也以频域法为主介绍 MATLAB 在数字水印技术中的使用。
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