去水印技术简介

进入二十一世纪以来，随着互联网技术和电子技术的飞速发展和进步，电子设备比如智能手机、iPad、个人计算机和智能穿戴设备等的大规模普及使用，各种文字、图像、视频及音频等数据信息借助于互联网实现了人们之间远距离的信息传递。

由于人类自身的生理特点，视觉是人类感知外部世界信息的主要手段。作为人类视觉感知的对象，图像数据相比于文字、音频数据一般能够承载更多的信息而且更易被人类感知接受。随着互联网的发展及个人智能电子设备大范围的普及，图像数据作为重要的信息载体在电商网站及社交网络上得到了广泛的使用。但是，正是由于互联网技术的传播范围广、传播迅速的特点使得上传到互联网上的图像很容易被非法下载。不法分子利用这些非法下载的图像谋取商业利益，这严重损害到了图像内容创作者的合法权益。

因此，近年来众多内容创作者和相关公司机构广泛利用数字水印技术来防止数字内容遭到非法复制和盗用。图像的版权保护问题也越来越受到各类图像数据库以及电商平台的重视。数字水印技术是版权保护方面使用范围最广的工具，近年来被大规模地应用于图像版权的保护中，各种水印算法方案也随之被提出。根据水印方案的相关特点建立了多种数字水印的分类方法，其中最直观的分类方法是按照嵌入到图像内容中的水印是否可见，将水印分为可见水印和不可见水印。一般情况下，对于不可见水印来说，除非使用相应的不可见水印提取程序，否则嵌入不可见水印的内容与原始的未嵌入不可见水印的内容在外观上用户是分辨不出来的。因此，在这种情况下数字内容的创作者、创作公司或者机构只能将有疑问的数字内容进行检测，调查其中是否有水印来被动的维护自己的版权。

与不可见水印不同的是，可见水印由于可以直接被用户看到，能够更加直接的表明内容创作者。除非在不破坏被可见水印保护的内容下将可见水印去除，否则没有人可以将图像内容进行盗用。正是由于可见水印的这个特点，各种电商网站发布的商品图像嵌入可见水印来防止别人盗用商品图像，高质量的图像提供者或者机构利用嵌入图像中的可见水印来达到维护自身合法经济权益的目的。

对于可见水印来说，鲁棒性是决定水印是否有效的重要特性，一般来说用户和媒体供应商都假定这些水印对任何攻击都是鲁棒的，因为只有这样才能实现对图片数据的良好保护。为了验证这种鲁棒性，许多研究人员尝试利用不同的方法来对可见水印进行去除。然后通过观察经算法去除之后的图像是否仍能被检测出水印位置以及对水印区域背景图像像素恢复的质量进行评估来验证可见水印对图像版权保护的有效性。随着互联网技术的发展，图像数据在网络上获得了大范围的使用和传播，图像数据的版权保护也越来越引起人们的注意。因此，针对可见水印的检测与去除也成为了一个热门的研究领域。

目前，针对可见水印的检测以及去除任务仍然是一个难解决的课题。首先，实际应用中的可见水印通常是繁杂多样的。有的可见水印是文字或者文字变体，有的可见水印是标志，有的可见水印本身就是图像，还有的可见水印是文字、标志和图像的结合。这就导致了从图像中提取不同的可见水印特征就会变得非常困难。除此之外，实际情况下为了让攻击者更加难以估计可见水印嵌入区域，可见水印在被嵌入到图像中时的大小、位置和水印嵌入强度都是不确定的。而且被嵌入水印的背景图像种类繁多，并没有统一的纹理、结构分布规则，这就导致在恢复水印区域的背景图像时会比较难以估计出和原始图像一模一样的纹理。所以设计出能对水印区域精确检测并在保证背景图像退化程度较低的情况下对水印进行去除的算法成为了亟需解决的问题。