电子水印是指将特定的信息嵌入数字信号中。 数字信号是指音频、图像、视频等。 电子水印有浮现和隐藏两种。 可视化水印。 这里面包含的信息可以在看图像和视频的时候同时看到。 盲水印(blind watermarking )作为数字数据嵌入到音频、图像或视频中，但在正常情况下不可见。 隐藏水印的一个重要应用是保护版权，从而有望避免或阻止数字媒体的非法拷贝或拷贝。 数字水印技术是一种新兴的多学科交叉的应用技术，涉及信号处理、图像处理、信息论、编码理论、密码学、检测理论、数字通信、网络技术等各个领域的理论和技术。
数字水印的基本原理和框架数字水印是在图像、音频、视频等数字媒体信息中添加数字信息，以保护数字媒体的版权，证明产品的真正可靠性，跟踪盗版或添加产品的附加信息。 水印信息嵌入在载体文件中，不影响原始文件的大性和完整性。 从信号处理的角度来看，数字水印可以看作是在载体对象的强背景下叠加了作为水印的弱信号。 从数字通信的角度看，数字水印可以理解为在宽带信道(载体)上使用扩频等通信技术传输窄带信号。 但无论如何，数字水印系统都包含了大部分水印嵌入器和水印检测器。 嵌入器至少有两个输入量。 一种是原始水印信息，经过适当转换后作为嵌入对象的水印信号。 另一个是在其中嵌入水印的矢量作品。 从水印嵌入器输出的包含水印的作品，通常用于传播。 检测器的输入至少包括一个量，即传输后的作品，当然依赖水印嵌入器，如果检测器在提取水印时需要原始载体或原始水印，则该输入可以是原始载体作品或原始水印另外，在检测器端，可以进行用于判断有无水印的水印检测这2个操作； 另一种是水印提取，用于从含有水印的载体中提取水印信息，它涉及检测器的设计和应用场景。
电子水印处理系统的基本框架
图1 .水印嵌入过程的框架图
图2 .水印提取过程的框架图
数字水印技术的许多原理根据信息嵌入方式的不同，可以将数字水印的技术方案分为空域嵌入方式和变换域嵌入方式。 最低有效位(Least Significant Bit，LSB )方法是最典型的空域嵌入方式之一，通过直接修改图像像素值的最低有效位实现水印信息的秘密嵌入。 LSB方法对图像视觉质量的影响很小，但鲁棒性也很低，通过简单的JPEG压缩操作就可以完全破坏嵌入水印信息。 在变换域方案中，离散傅立叶变换Discrete Fourier Transform、DFT、离散馀弦变换Discrete Cosine Transform、DCT、小波变换Wavelet Transform、wt 其中，DFT和DCT将图像的空间域信号转换为频域信号，将图像的灰度分布函数转换为图像的频率分布函数，具有良好的仿射变换不变性。 利用DFT或DCT，可以根据水印信息根据需要调整频谱系数，实现频域水印的嵌入操作。 另外，WT可以有效地从信号中提取信息，通过伸缩和平移等运算功能将函数和信号细分为多尺度进行分析，使频谱能量更加集中，优化水印嵌入性能。 因此，基于变换域的数字水印嵌入方案具有较强的鲁棒性，能够抵抗一般的音视频操作和工具。
实现基于DWT、DCT、SVD的数字水印我们采用基于DWT、DCT、SVD[1]的方法实现盲水印的嵌入和提取。 具体流程如下。
对图像进行DWT，将其分解为4个子带LL、HL、LH和HH。 LL被划分为88个正方形块，DCT被应用于每个块，收集每个DCT系数矩阵c*(m，n )的DC值，获得大小为3232的新矩阵d。 将SVD应用于d，D=U1S1V1T得到U1，S1，V1。 为了表示水印图像，拍摄32*32的w尺寸。 随后，通过用w修改S1，应用SVD，即S1 W=U2S2V2T获得U2、S2、V2。 对于上述步骤的系数矩阵c(m，n )，针对每个DC值变更为d*(m，n )，得到新的系数矩阵c* ) m，n )，对每个c*(m，n )生成水印的低频LL*应用逆DCT。 将逆DWT应用于LL*、HL、LH、HH，得到水印图像I**。
提取过程是嵌入过程的逆过程，这里篇幅有限，但多加说明。 数字水印的效果和抗攻击性该算法对JPEG压缩、噪声、滤波、剪切、旋转、对比度增强等常见图像处理具有鲁棒性。 与SVD和DCT SVD算法相比，该算法鲁棒性强，嵌入和提取速度快。 基于SVD的算法不存在传统水印技术中普遍存在的缺点，例如无法承受攻击的缺点。 这些提供了加入稳健水印的方法，失真很小或者没有。 基于DCT的水印技术提供压缩，而基于DWT的压缩提供可伸缩性。
例如，在应对不同质量的JPEG压缩攻击的情况下，峰值信噪比PSNR[2]和相似度NCC[3]的结果将如下：
图3 .抗dwt、DCT和SVD攻击能力
数字水印技术的应用版权保护是数字水印发展的原动力也是数字水印技术的重要应用方面此外数字水印技术的应用还包括广播监控、内容认证和使用控制等
数字版权保护可以细分为所有者身份验证、所有权验证和操作跟踪。 电子水印技术是图像、文档(印刷物、电子文档等)等照片
伪认证和完整性鉴别方面也有很大的用途。广播监视中也可以应用数字水印技术，而且与其他广播监视技术相比，数字水印技术的优点是它存在于被监视的内容之中，优于采用广播信号中的特定片断，因此它与广播设备的安装基础（包括数／模、模／数转换）完全协调一致。已有数家公司可以提供基于水印的广播监视服务。此外，数字水印还用来做多媒体数据的访问控制和复制控制。例如，CD 数据盘中秘密的数字水印信息可以有条件地控制某些人对该CD 盘中内容的访问权。数字水印技术还可以应用于信息的安全通信。由于人们很难觉察到数字水印信息在多媒体数据中的存在，某些重要信息在传输的过程中就可以嵌入在普通的多媒体数据中，从而避开第三方的窃听和监控。这种做法与普通的电话通信、电子邮件通信以及加密通信相比，隐蔽性高，不容易监控，而且很难被察觉。总之，数字水印技术有着宽广的应用范围，对数字水印技术和数字水印技术的应用研究具有重要的意义。
参考文献
[1] Kansal M, Singh G, Kranthi B V. DWT, DCT and SVD based digital image watermarking[C]//2012 International Conference on Computing Sciences. IEEE, 2012: 77-81.
[2] Hore A, Ziou D. Image quality metrics: PSNR vs. SSIM[C]//2010 20th international conference on pattern recognition. IEEE, 2010: 2366-2369.
[3] Yoo J C, Han T H. Fast normalized cross-correlation[J]. Circuits, systems and signal processing, 2009, 28(6): 819-843.