一种dwt域基于ifs的数字水印算法

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1、一种DWT域基于IFS的数字水印算法

2、第1...lunal>关键词：数字水印JPEC2000小波变换迭代函数系随着多媒体和网络技术的迅速发展与广泛应用，数字化媒体(如数字图像、数字视频和音频等)的传输和获取变得越来越便捷，一方面促进了人类信息的共享，推动了社会的进步，而另一方面由于其极易复制且复制后的媒体质量与原版几乎没有差异，因此也带来了数字多媒体的版权问题。数字水印技术作为版权保护的重要手段而得到了广泛的研究和应用。现有图像数字水印算法基本上可分为两类：空间域方法和变换域方法。空域法通过直接改变图像某些像素的灰度值来嵌入水印，如LSB、扩展频谱[1]等；而变换域方法先

3、把图像做某种变换，例如DCT、DPEG-4标准的建立，目前大量的数字水印技术研究集中在D范围为16~55，定义映射F：M→θθ=F(M)＝8×(M—15)＋4(2)(2)式是先将M转化为1~40整数，编为6位二进制编码(000001)～(101000)，再在其后面添加(100)，则M对应编码为(000001100)～(101000100)。通过上述变换将汉字信息区码转化为仿射变换的旋转角度，变换后θ的范围是[12，324]。又由于常用汉字的位码N为1～94。定义映射G：N→[aa，bb]→[a，b][aa，bb]＝G(N)＝[((N+5)div(10))+6，((N+5)

4、mod(10)+6)]；(3)[a，b]＝[(aa×16+8)／250，(bbx16+8)／250](4)其中(3)式是将N变换为6～15之间的一个整数对；(4)式是将变换所得整数对分别进行二进制编码，再在各个编码后添加(1000)，为保证仿射变换的压缩性，全部除以250。通过上述变换后，a，b范围是[0．416，0．992]，其中[a，b)是一个实数对。将θ、a、b值代人上述仿射变换公式中，令α＝0，e、f的值根据具体情况而定。假设水印信息SE为均方误差。按式(5)、(6)来计算，本算法嵌入水印后的峰峰信噪比PSNR=30．1550dB；由文献[5]可知，当PSNR超过

5、30dB时，人的视觉很难分辨出原始图像和重构图像的差异。因此本算法完全满足水印信息的不可见性。2．4水印检测的相关性由于本算法所采用的水印为二值数字图像，为了客观表示检测出的水印信息与原水印信息的相近程度，定义相关系数为：ρ：WEQU／WALL(7)其中，WEQU=[相同位置W＝W的个数]；[正确检测的水印像素数目]，WALL＝[W像素总数]。本实验中WALL=256x256。由以上定义可知，ρ不但表示了水印信息前后的相关程度，而且也表示出了水印信息检测的正确率，即水印信息被正确检测出的百分比率。ρ越大意味着水印信息的鲁棒性越强。本实验结果如表2所示。由表2可以看出，对带

6、有水印信息的图像进行各种常见的攻击后，水印信息检测的正确率都大于57％，说明该算法对常见攻击具有较强的鲁棒性。表2各种功击后自相似水印检测相关关系数表攻击名无攻击时A/D、D/AJPEG(40)JPEG(50)JPEG(60)JPEG(70)JPEG(80)JPEG(90)ρ0.88550.88550.82240.85980.86330.85260.86840.8783攻击名放大到1.25缩小到0.75反转15℃部分剪切均值滤波高斯滤波纳盐噪声高斯噪声ρ0.88550.75870.78790.61420.59610.86100.57070.8497本文提出了利用IFS将一

7、组汉字水印和一图像水印映射为双重水印信息，再将双重水印信息利用LAPLACE算子的图像边缘检测功能嵌入小波域低频逼近系数矩阵的鲁棒数字水印改进算法。仿真结果表明，小波域的低频逼近系数矩阵不是水印信息的禁区，将水印信息嵌入低频系数矩阵，可以更好地抵抗图像压缩；而仿射变换的利用提高了水印信息抵抗几何形变的性能。两者的结合，不但能保证水印信息的鲁棒性，同时保证了水印信息的不可见性。同时也表明，本文所提出的方法有很强的抗常见图像处理攻击的能力。对彩色图像，如果先进行分量变换，对变换分量后的某一通道或者多个通道进行小波分解，选取其低频区域嵌入水印信息，同样可得到很好的效果。