浅析几种常见的数字水印技术 | 夏冰加密软件技术博客

数字水印技术是一种信息隐藏技术，可以将版权信息、标识信息、图像等信息以可见或者不可见的方式嵌入进视频、音频、图片、文本等载体图像之中。嵌入不可见水印信息时，由于嵌入的水印信息低于人类视觉系统所能承受的最小粒度发现范围，所以，它一方面可以用于证明作品的来源，作为侵权起诉的证据，另一方面还可以通过对数字作品的水印进行检测、分析，实现对作品的完整性保护。

常见的数字水印技术有灰度值加密以及位置加密等。

1、灰度值加密

图像的灰度值直方图本质上是一种表示数字图像各级灰度值及其出现频数关系的函数，他描述的是图像中具有的该灰度值的像素的个数。
像素灰度值加密是利用混沌映射产生的灰度值扰乱向量（矩阵），对原始图像像素值进行扰乱，达到隐藏图像信息的目的。灰度值加密使用两个矩阵进行异或后得到。

2、位置加密

位置加密主要是利用混沌行为的不可重复、不可预测和初始条件极端敏感的特性，经过对混沌序列进行处理，产生混沌位置扰乱向量或者说混沌位置置乱矩阵，来改变像素在原始图像矩阵中的位置，达到图像不可读，掩盖图像信息的目的。

3、双因子加密方法
由于位置加密的实现原理比较简单，虽然经过位置加密后的水印图像在视觉效果上已经达到了置乱，但是并不能改变原图像直方图。这样很容易泄漏水印图像的统计信息，因此，为了增强安全性，采用位置加密和灰度值加密相结合（双因子加密）的方法对水印图像进行加密。这种加密方法可降低在水印图像遭受提取时水印被破译的概率，确保水印的安全保密性。

从水印加密的角度来看，双因子加密机制加密数字水印时产生两个混沌矩阵，一个用来做位置加密，一个用来做灰度加密，将二者结合起来，混沌序列便不可预测，故即使知道了水印序列，在没有混沌加密的密钥矩阵的情况下也是无法对水印信息进行破解。以此达到水印安全性方面的要求，从而起到了对版权较好的保护。