隨著現今科技的發達，電腦已然成為人們生活中不可或缺的工具之一，許多 東西因此走向數位化，由電腦進行保存及管理。透過網際網路的技術，人們可以 便捷地於網路中散佈或擷取數位化後的資料，但此便捷性卻使數位資料容易遭到 非法盜用或竄改。因此，數位資料的版權保護便成為一個重要的議題。在眾多解 決辦法中，數位浮水印技術就是其中一個具指標性的解決方法。
在數位浮水印技術中，浮水印(watermark)通常是一些可象徵版權所有者的資 訊或標誌，其目的是藉由將浮水印隱藏至被保護的數位資料中，使該數位資料被 下載使用時，仍能保有版權所有者的象徵資訊，這樣的隱藏動作我們稱為嵌入 (embed)。如果未來發生版權爭議，版權所有者即可將浮水印自數位資料中取出，
作為合法擁有的判定依據，這樣的取出動作我們稱為擷取(extract)。
數位浮水印技術需考量以下兩個重要特性：
1. 隱蔽性(imperceptibility)：由於嵌入浮水印必將造成原始資料的失真，因此 浮水印的嵌入過程必須盡可能降低失真以保有原始資料的品質，或至少減 低失真至人類感官無法輕易察覺的程度。
2. 強韌性(robustness)：數位資料在傳播過程中可能會遭到各種有意或無意的 竄改，這些竄改行為我們稱為攻擊(attack)。一個具有強韌性的浮水印必須 在數位資料受到攻擊後仍能從中擷取出來，並保有可供識別的資訊品質。
數位浮水印通常使用於影像(image)、音訊(audio)和視訊(video)等資料中，應 用於影像方面時，受保護的數位影像我們稱為掩護影像(cover image)，浮水印則 以版權所有者的象徵資訊或標誌影像呈現。數位影像可視為是由許多個像素 (pixel)所構成的矩陣，每個像素都各自代表一個獨立的小方塊，並擁有其專屬的 位置和像素值，像素值即代表顏色，而數位影像浮水印技術就是藉由直接或間接 調整掩護影像像素值的方式以達到嵌入浮水印資訊的目的。
數位影像浮水印的嵌入方法主要可分為空間域(spatial domain)嵌入法以及轉 換域(transformation domain)嵌入法兩大類別。空間域嵌入法[1-3]是經由直接修改 掩護影像像素值的方式將浮水印嵌入。轉換域嵌入法[4-7]則是先將影像的像素值 進行其他信號域的轉換，藉此得到其他信號域的係數，這些係數又稱為轉換域係 數。經由調整轉換域係數的動作即可達到嵌入浮水印的目的，最後需進行反向轉 換將轉換域係數還原成空間域信號的像素值，如此才能使影像以像素值所代表的 顏色呈現於人類視覺感官。
浮水印的擷取方法大略可分為非盲式(non-blind)演算法、半盲式(semi-blind) 演算法與盲式(blind)演算法三種。非盲式演算法與半盲式演算法分別是透過原始 掩護影像資訊與浮水印資訊的輔助，使擷取之浮水印擁有較佳的強韌性。但此兩 類演算法必須參考原始掩護影像資訊或浮水印資訊才能進行浮水印的擷取動 作，故應用價值不高。盲式演算法的浮水印強韌性大多比上述兩類演算法來得 差，但其不需參照原始掩護影像資訊或者浮水印資訊即能擷取出浮水印，因此擁 有較高的應用價值。
一般空間域嵌入法的作法都較簡單，不需應用複雜的運算技術，而且只對原 始影像藏入低能量的資訊，使浮水印擁有較佳的隱蔽性。但藏入能量越低，越難 以將隱藏資訊在受攻擊後保留下來，因此浮水印強韌性較差；即使增加藏入能量 強度以提升浮水印強韌性，卻會相對造成隱蔽性的降低。轉換域嵌入法往往需要 較複雜的運算技術，且須針對影像進行正轉換與反轉換，使運算耗費的資源和時 間相對增加。轉換域嵌入法的浮水印隱蔽性雖略遜於空間域嵌入法，但轉換域嵌 入法擁有較為優異的浮水印強韌性。因此，如何設計浮水印嵌入方法使嵌入的浮 水印同時擁有高隱蔽性及高強韌性，並降低運算成本，便成為浮水印技術最大的 難題。
在本論文中，我們希望以空間域嵌入法的高隱蔽性及低運算成本特性為基 礎，並改良空間域嵌入法在強韌性方面的不足。我們提出以區域像素平均值做為 臨界值之區域像素二元化法，將區域像素值轉換至二元域後，配合以互斥或
(exclusive or, XOR)運算子構成的布林函數進行分析及嵌入，希望藉著互斥或運算 子的特性使浮水印強韌性得以提升，並保有空間域嵌入法隱蔽性佳及低計算量的 優點。另外，我們提出的方法在浮水印擷取過程不需要原始掩護影像資訊或者浮 水印資訊的輔助，故屬於實用性較高之盲式演算法。
本章介紹了本論文的研究背景、研究動機及目的。第二章是相關文獻的技術 探討。在第三章會詳細說明本論文提出的方法。第四章將呈現實驗的數據與結果 圖。第五章為本論文作總結，並探討本方法需改良的缺陷以及未來可延伸發展的 研究方向。