[摘 要]随着计算机网络技术和通信技术的快速发展，数字水印技术作为一门多媒体产品版权保护和安全认证的技术受到越来越多的关注，也是当前国际学术界的研究热点。本文在简要介绍数字水印与版权保护关系的基础上，着重分析了数字水印的基本原理和算法，阐述了基于Daubechies小波变换的图像数字水印技术在版权保护上的应用，并用MATLAB仿真实现，结果证明数字水印在图像中的嵌入具有很好的隐蔽性和鲁棒性，能够有效实现对图像版权的保护。
　　[关键词]小波变换；数字水印；版权保护；MATLAB
　　中图分类号：TP391.41 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）36-0595-01
　　引言
　　信息时代的到来以及电子商务技术的广泛应用，使包括图像在内的多媒体信息的交流达到了前所未有的深度和广度，然而对信息的安全和版权的保护也变得越来越重要。数字水印是近几年来国际学术界兴起的一个前沿研究领域，作为信息隐藏技术，被广泛的应用到多媒体版权保护方面。数字水印是实现多媒体安全保护与信息完整性保证的有效办法，目前也是国内外信息领域的一个研究热点。
　　1 数字图像水印模型
　　一个完整的图像水印模型一般有两个基本的模块构成，即水印嵌入模块和水印检测模块。嵌入模块主要是将数字水印通过加密加入到图像的原始数据当中，输出嵌入水印后的图像。
　　数字水印的嵌入模块如图1所示。
　　频域法加入数字水印的原理是首先将图像二维信号通过DWT变换到频域，然后对加入了水印信息的信号通过IDWT进行频域反变换，得到含有水印信息的信号。
　　数字水印的检测过程如图2所示。
　　水印的提取与检测是一个在有噪信道中弱信号的检测问题，最终目的在于判断水印信号是否存在或把水印提取出来[2]。
　　2 Daubechies小波变换的數字水印及MATLAB实现
　　Daubechies小波是一种常用的小波函数，小波和尺度函数中的支撑区为，的消失矩为，其中为小波的阶数。令，其中为二项式的系数，则有，式中。Daubechies小波在时域上是有限支撑的，即长度是有限的；在频域上在处有阶零点。
　　2.1 水印嵌入
　　假设宿主图像是一个的灰度图像，其中，L为图像的灰度级，水印图像为一个╳的二值图像其中，并且M，N，，均为2的整数次幂。
　　对图像做小波变换，对得到的小波系数选出一个起始位置在，大小为的系数矩阵。该矩阵的大小与水印图像做时域变换后形成的矩阵大小是一致的。
　　2.2 水印提取
　　水印提取过程是水印嵌入过程的逆过程，具体过程如下：
　　假设y是从小波变换域抽取的一个的系数矩阵，起始位置为；满足：，是一个矩阵。对Y中的所有点，定义：
　　如果，则；
　　如果，则。
　　所以对矩阵做次反变换，水印图像就被提取出来了。
　　2.3 MATLAB仿真实验
　　为了验证该小波变换在数字水印中的有效性，取一变换后的灰度级图像作为载体图像进行实验，水印采用自制64╳64的二值文字图像，并用MATLAB软件对图像嵌入和提取水印信息。
　　嵌入水印后图像和在含水印图像中提取出来的水印信息如图4所示。
　　该水印图像检测结果如图5所示。
　　由水印图像的检测结果可知，小波变换将图像分解成了低频分量和高频分量，其中低频分量集中了图像大部分能量，是人体视觉感知的主要部分；而高频分量则代表了图像的边缘与纹理部分。通过小波变换的多分辨率特性，再结合人体的视觉系统特性，可以有助于提高图像水印算法的鲁棒性。
　　3 结束语
　　本文主要介绍了基于Daubechies小波的数字水印技术在图像版权保护上的应用，对Daubechies小波变换进行了简要说明，重点阐述了该方法在数字图像中的嵌入与提取过程，并用MATLAB软件对该方法进行了实验验证，证明该方法能够起到对数字图像版权保护的作用。
　　参考文献
　　[1] 飞思科技产品研发中心.小波分析理论与MATLAB7实现[M].北京：电子工业出版社，2005：465-470.
　　[2] 蔚立磊，王俊飞，李新锋.基于小波变换的数字水印及Matlab仿真实现[J].信息技术，2009（6）：77-80.
　　作者简介
　　潘辉，（1988-），男，山东济宁人，贵州大学在读硕士研究生，主要研究方向：软硬件系统协同工程。
　　白运福，（1989-），男，山东菏泽人，贵州大学在读硕士研究生，主要研究方向：数字IC设计。