数字水印是保护数字媒体版权的有效手段之一，作为国内第一本关于抗几何攻击数字水印技术的专著，本书主要包括以下内容：数字水印的基本知识、数字水印常用的数学变换和人眼的视觉系统理论、抗几何攻击的数字水印算法研究、抗局部非线性几何攻击研究、二值文本图像鲁棒数字水印算法研究，并提出了一种基于互联网的鲁棒水印系统工作原理和性能指标。

本书既可以作为计算机科学与技术、电子工程、系统科学、信息技术等相关专业高年级本科生、研究生和研究人员的科研用书，也可作为相关课程的补充教材。同时，本书还可以作为安全系统、基于内容的文本检索、图像处理和模式识别系统等研究开发人员和工程技术人员的参考资料。

本书以静止图像作为研究对象，根据图像处理理论和水印技术的特性，通过统计、分析大量的实验数据，在变换域中找到抗几何攻击的图像特征向量，再利用图像的特征向量进行水印的嵌入和提取；这些基于图像特征的算法具有抗几何攻击能力，它们将图像的特征向量与密码学进行了有机结合。本书提出的水印算法在抗几何攻击、抗非线性局部几何攻击，二值文本水印、多水印的嵌入等方面，都有一定的突破，并据此成功申请了四项国家发明专利(都已公布，两项已授权)。这些算法基于变换域。本书使用了全局离散余弦变换(DCT)、离散傅里叶变换(DFT)、离散小波变换(DWT)，以及它们的结合体——小波余弦变换(DWT-DCT)。文章最后提出了一个新的水印系统模型和一套衡量实用水印系统的性能指标。创造性的工作如下：

(1)提出了一种基于全局DCT抗几何攻击和常规攻击的数字水印算法。

该算法基于全局DCT变换，在变换域中求出一个图像的视觉特征向量，利用该特征向量来进行水印的嵌入与提取。该算法将图像的视觉特征向量、第三方概念和加密技术、零水印技术有机地结合。实验证明该算法具有理想的抗几何和抗常规攻击能力。与常规的水印嵌入和提取算法相比，该算法嵌入和提取水印的速度快，并且水印的提取不需原始图像，故有较高的实用价值。

(2)提出了一种基于DWT-DCT抗几何攻击的数字水印算法。

该算法是利用DWT-DCT变换，先对数字图像进行DWT变换，然后再对逼近子图进行全局：DCT变换，从DCT低频系数中求出特征向量。该算法将主流变换：DCT和下一代压缩标准所使用的小波变换DWT有机地结合起来，实验证明该算法有较强的抗几何攻击能力。

(3)提出了一种基于DFT抗局部非线性几何攻击(RBA)的水印算法。

该水印算法基于DFT变换的相位特性。通过提取图像的相位特征，来进行水印的嵌入与提取。通过实验验证，在抗局部非线性几何攻击方面，该算法的鲁棒性要优于Adobe公司的Photoshop 6.0中使用的商业水印软件Digimarc，并且与基于傅里叶·梅林(Fourier-Mellin)变换的算法相比，该算法嵌入和提取水印的速度快，有较强的实用性。

(4)提出了一种基于DWT抗几何攻击的二值文本图像鲁棒水印算法。

该方法是基于小波变换，在逼近子图中进行水印的嵌入与提取。与常规的通过调整行间距和调整字间距的文档结构微调法相比，该方法嵌入水印的容量大，抗剪切等几何攻击能力强。

(5)提出一个基于互联网的鲁棒水印系统模型及一套衡量指标。

该水印系统基于变换域，通过在变换域提取图像的特征以及利用互联网上的第三方概念，来实现水印的嵌入与提取。使用该模型的水印系统可以较好地解决数字水印的不可见性和鲁棒性之间的矛盾，并且可以解决多水印的嵌入与提取等数字水印技术的难题。为了更好地描述一个基于互联网的实用水印系统的性能，本书将自动控制理论中的稳、快、准系统指标用于水印系统，用来衡量一个实用水印系统的优劣。

总之，本书突破了传统的数字水印嵌入思想，创造性地提出了利用数字图像的特征向量来进行水印的嵌入与提取，并将特征向量、第三方概念、密码学和零水印技术有机地结合成一体，较好地解决了水印的抗几何攻击、非线性局部几何攻击、二值文本水印、多水印的嵌入等难题。

1 绪论

 1.1 背景

1.1.1 数字水印技术

1.1.2 数字水印的主要用途

1.1.3 数字水印的工作过程

1.1.4 数字水印的分类

 1.2 数字水印技术研究的历史与现状

1.2.1 抗几何攻击数字水印的研究现状

1.2.2 抗局部非线性几何攻击研究现状

1.2.3 二值文本水印算法研究现状

1.2.4 多水印的嵌入与提取技术

 1.3 常规数字水印系统的性能指标

 1.4 数字水印攻击类型

 1.5 数字水印所要研究的主要问题

 1.6 本书主要研究工作及内容安排

1.6.1 研究工作

1.6.2 各章內容安排

2 数字水印常用的数学变换和人类视觉系统理论

 2.1 傅里叶变换

2.1.1 连续傅里叶变换

2.1.2 离散傅里叶变换

 2.2 余弦变换

 2.3 小波变换

2.3.1 从傅里叶变换到小波变换

2.3.2 小波分析基本理论

2.3.3 小波的多分辨分析与Mallat算法

2.3.4 图像的小波变换

 2.4 水印图像质量的定量描述

 2.5 人类视觉系统理论

2.5.1 人眼的生理结构

2.5.2 人类视觉系统感知模型

2.5.3 人眼的视觉特性在水印技术中的应用

 2.6 本章小结

3 抗几何攻击鲁棒数字水印算法研究

 3.1 引言

 3.2 一种基于DCT抗几何攻击的水印算法

3.2.1 水印的嵌入与提取算法

3.2.2 实验结果

 3.3 一种基于：DWT-DCT可抗几何攻击的水印算法

3.3.1 水印的嵌入与提取算法

3.3.2 实验结果

 3.4 本章小结

4 抗局部非线性几何攻击的水印算法研究

 4.1 引言

 4.2 图像的离散傅里叶变换(DFT)

 4.3 一种基于图像相位特征的水印算法

4.3.1 相位特征的选取方法

4.3.2 一种基于图像相位特征抗局部非线性几何攻击的水印算法

 4.4 实验结果

 4.5 本章结论

5 二值广西图像鲁棒数字水印算法研究

 5.1 引言

 5.2 一种基于DWT二值文本图像数字水印算法

5.2.1 数字水印的嵌入和提取算法

5.2.2 实验结果

 5.3 一种基于DFT可抗局部几何攻击的二值文本图像多水印算法

5.3.1 水印的嵌入与提取算法

5.3.2 实验结果

 5.4 本章小结

6 一种基于互联网的鲁棒水印系统原理及指标

 6.1 一种基于互联网和图像特征的鲁棒水印系统

6.1.1 常规的水印系统模型及难以解决的问題

6.1.2 基于互联网和图像特征的鲁棒水印系统模型

 6.2 一种基于互联网和图像特征的鲁棒水印系统的性能指标

 6.3 本章小结

7 结论与展望

 7.1 全书工作总结

 7.2 未来展望

参考文献

附录

 附录A 数字水印常用英汉名词对照

 附录B 简写符号对照表

 附录C 水印研究相关网址