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首页数码相机的版权保护 数字水印 RAW
摘 要 随着数字通信网络及计算机技术的不断成熟和发展,数码相片在网络上传播非常广泛。随之产生的就是在传播过程中相片的版权问题,因此解决数码相机照片的版权问题迫在眉睫。数字水印作为一种潜在的解决方案备受青睐,这就需要在相机内部对相片加数字水印,以达到保护相片的版权的目的。 本文首先阐述了数字水印理论,数码相机工作基本原理以及数码照片的存储格式等基础理论知识,然后介绍了CHDK固件程序和DCRAW程序,并且对相关程序代码进行了分析,同时详细介绍RAW格式的生成,处理和转化。 论文在VC环境下用C语言对DCRAW程序上进行了修改,实现了由CRW格式转化为BMP格式,然后在BMP位图中加入可见数字水印,同时给出程序运行实例作为测试比较结果,最后对实验结果进行了分析和主观评估。针对目前的缺陷,提出了改进的设想。
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北京理工大学本科生毕业设计(论文)
摘 要
随着数字通信网络及计算机技术的不断成熟和发展,数码相片在网络上传播非
常广泛。随之产生的就是在传播过程中相片的版权问题,因此解决数码相机照片的版
权问题迫在眉睫。数字水印作为一种潜在的解决方案备受青睐,这就需要在相机内部
对相片加数字水印,以达到保护相片的版权的目的。
本文首先阐述了数字水印理论,数码相机工作基本原理以及数码照片的存
储格式等基础理论知识,然后介绍了 CHDK 固件程序和 DCRAW 程序,并且对
相关程序代码进行了分析,同时详细介绍 RAW 格式的生成,处理和转化。
论文在 VC 环境下用 C 语言对 DCRAW 程序上进行了修改,实现了由
CRW 格式转化为 BMP 格式,然后在 BMP 位图中加入可见数字水印,同时给
出程序运行实例作为测试比较结果,最后对实验结果进行了分析和主观评估。
针对目前的缺陷,提出了改进的设想。
关键词:数码相机;版权保护;数字水印;照片格式
Abstract
Due to the rapid evolution in the computer and digital network
communication , the digital photographs are widespread on the web, along with
which it is the question of the digital photograph copyright. Therefore the
I
北京理工大学本科生毕业设计(论文)
solution of digital photograph copyright question is imminent. As a potential
solution, digital watermarking enjoys the favor , it needs to add the digital
watermarking to the photographs in the digital camera, so as to achieve the goal
of protecting the photograph copyright.
T h i s a r t i c l e d e s c r i b e s t h e b a s i s t h e o r e t i c a l k n o w l e d g e w h i c h c o n s i s t s o f t h e d i g i t a l
watermarking theory, basic principles of digital cameras and digital photo storage format
i n d i g i t a l c a m e r a . T h e n i t e l a b o r a t e s C H D K f i r m w a r e p r o c e d u r e s a n d D C R A W
procedures, and analyses the related materials. And it described the generation , treatment
and conversion of RAW format.
The paper modifies the DCRAW procedures with C language in the VC environment to
achieve the goal of converting CRW format into a BMP format, then adds visible digital
w a t e r m a r k i n g t o B M P b i t m a p , a n d i t g i v e p r o g r a m r u n n i n g e x a m p l e a s a t e s t i n g
experimental result , The experimental result is analyzed and evaluated subjectively. View
of the current shortcomings, it proposes the idea of improving.
Keywords: digital cameras; copyright protection; digital watermark; photo format
II
北京理工大学本科生毕业设计(论文)
目 录
目 录.....................................................................................................................................I
1 绪论..................................................................................................................................1
1.1选题研究背景.............................................................................................................1
1.2本文的主要工作.........................................................................................................2
1.3本文的章节安排.........................................................................................................2
1.4 概要............................................................................................................................2
2 数字水印知识综述..........................................................................................................3
2.1数字水印与信息隐藏.................................................................................................3
2.2数字水印的发展.........................................................................................................4
2.2.1数字水印的历史和研究背景.............................................................................4
2.2.2数字水印的研究现状.........................................................................................5
2.3数字水印的定义和特征.............................................................................................6
2.4数字水印的分类.........................................................................................................7
2.5 数字水印的实现框架................................................................................................7
2.6数字水印的主要实现算法.........................................................................................8
2.6.1空间域数字水印.................................................................................................8
2.6.2变换域数字水印.................................................................................................9
2.7数字水印的发展前景...............................................................................................10
3 数码相机原理与数码相片存储格式............................................................................11
3.1 数码相机的基本工作原理......................................................................................11
3.1.1 数码相机的构造..............................................................................................11
3.1.2 数码相机基本工作原理..................................................................................11
3.1.3 数码相机与传统相机的区别..........................................................................12
3.2图形文件格式...........................................................................................................13
3.2.1 PPM格式和BMP位图格式.............................................................................14
3.2.2数码相片的存储格式.......................................................................................17
3.3 本章总结..................................................................................................................20
4 CHDK固件程序.............................................................................................................20
4.1 CHDK简介..............................................................................................................20
4.2 CHDK用途..............................................................................................................21
4.3 CHDK中英文对照菜单..........................................................................................21
4.4 CHDK编译过程......................................................................................................23
4.5 CHDK安装说明......................................................................................................26
4.6 CHDK程序分析......................................................................................................27
I
北京理工大学本科生毕业设计(论文)
4.6.1 CHDK程序组织结构......................................................................................27
4.6.2 图像数据在相机内部的地址..........................................................................27
4.6.3 图像数据在相机内部的格式..........................................................................28
4.6.4 RAW(CRW)文件的存储................................................................................28
4.6.5 RAW(CRW)文件的处理................................................................................28
4.7本章小结...................................................................................................................29
5 RAW格式到BMP格式的转换......................................................................................30
5.1 DCRAW简介...........................................................................................................30
5.2 DCRAW软件与源代码用途...................................................................................30
5.3 LIBDCR...................................................................................................................30
5.4 RAW格式处理........................................................................................................31
5.4.1 生成RAW格式过程........................................................................................31
5.4.2 RAW格式处理基本概念................................................................................32
5.4.3 RAW处理流程................................................................................................33
5.5 程序分析..................................................................................................................34
5.6 程序修改..................................................................................................................35
5.6.1 将CRW转化成为BMP文件格式...................................................................36
5.6.2 删减源程序......................................................................................................41
5.6.3 数字水印程序嵌入..........................................................................................42
5.6.4 代码移植..........................................................................................................42
5.7 程序运行实例与实验结果分析..............................................................................44
5.7.1 程序运行实例..................................................................................................44
5.7.2 实验结果分析..................................................................................................46
5.8 本章小结..................................................................................................................46
6 结束语............................................................................................................................46
6.1 总结..........................................................................................................................46
6.2 后续工作的展望......................................................................................................47
6.3实验收获...................................................................................................................47
致谢...................................................................................................................................48
参考书籍...........................................................................................................................49
II
北京理工大学本科生毕业设计(论文)
1 绪论
1.1选题研究背景
随着多媒体技术和网络技术的广泛应用和传播,一系列涉及安全、版权和法律
方面的问题也就出现了,图像、视频、音频等多媒体内容的版权保护成为迫切需要解
决的问题,所以数字作品的版权保护问题日益引起人们的密切关注。计算机和网络
的广泛应用,大大地方便了人们获取信息和交流信息。由于数字化信息以多种形式在
网络上迅速便捷地传输,政府、企业及个人都逐渐把网络作为主要的通信手段,大量
重要文件和个人信息以数字化形式存储和传输,网络为我们提供了各种服务,网络与
信息安全问题变得越来越重要。
为了保护多媒体技术的产权,过去人们多会涉及到密码技术这一领域。密码技
术是信息安全技术领域的主要传统技术之一,现有的数字内容的保护多采用加密的方
法来完成。即首先将数据文件加密成密文后发布,使得其在传递过程中出现的非法攻
击者无法从密文获取机要信息,从而达到版权保护和信息安全的目的。只有知道密钥
的用户才可以解开加密数据,但这并不能彻底解决问题:一方面加密后的文件不利于
信息的传播;另一方面多媒体信息经过加密后仍然有被破解的可能性,而且当加密数
据信息被解密后,所有加密的数据就与普通数据信息一样,人们可以随意使用,将不
再受到保护。简单的说就是加密技术只能保护传输中的内容,而内容一旦被解密了,
密码技术就不再起作用了。传统的基于密码学的信息加密方法如果要对图像、视频
和声音等多媒体信息进行加密就比较困难了,随着计算机处理能力的快速提高,这种
通过不断增加密钥长度来提高系统密级的方法变得越来越不可靠,所以,现代密码
学不足以解决数字作品版权保护所面临的问题。因此,需要有一种新的技术来扩充弥
补密码技术的不足,于是一个新的概念应运而生――信息隐藏。信息隐藏包含很多方
面,其中一个重要的分支就是数字水印 (digital watermarking)。数字水印技术是目前
在保护数字产品版权的一个新的研究方向,数字水印可以说是现代密码学的有效补充
作为一种潜在的解决方案,数字水印备受青睐。这种技术不会影响人们浏览数字产品
也就是说,人们无法从表面上感知数字水印的存在,需要通过专用软件才可以检测出
隐藏的数字水印。
数码相机的面世,使得拍摄数字影像变得轻松容易,同时照片处理起来方便而
快捷,它可以把这个五彩缤纷的世界缩影在不同的媒体介质上,电视、网络、报纸
杂志到处是照片的影子。目前,数码相机的使用越来越普及,它具有立拍立得的特
征和便于照片修改和快速传输的优势,所以它不仅广泛地应用于国民经济中的各个
领域,而且已经成为人民现代文明生活中的不可缺少的重要组成部分。正因为数码相
机是数字化信息的重要工具之一,所以目前越来越广泛得到了应用。但是人们却忽
略了正是由于这个优势带来的负面影响,也就是数码照片的版权问题。人们所拍摄
的数码相片一旦传到网络上就会被网民下载和转载,还有在计算机上这些数码相片可
以被随意改写。比如在网络上比较轰动的“小胖系列”照片事件,很有力的说明对于目
前数码相机所拍摄的数码相片的版权没有得到很好保护。本文所描述的就是在数码相
机在拍摄照片同时加入所需要嵌入的相关数字水印信息,以达到保护所拍摄照片版权
1
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