基于contourlet变换和子空间投影的非对称数字水印

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1、第4期何密等：基于Contourlet变换和子空间投影的非对称数字水印·35·基于Contourlet变换和子空间投影的非对称数字水印何密，成礼智（国防科技大学理学院,湖南长沙410073）摘要：为保护数字图像的版权，提出一种新的基于Contourlet变换的特征子空间投影的非对称水印方法。构造的嵌入矩阵(私钥)和检测矩阵(公钥)不同，且嵌入矩阵保密，检测矩阵公开，同时可实现嵌入矩阵不依赖宿主图像。采用Contourlet变换获得顽健性子空间，用嵌入矩阵将任意水印嵌入顽健性空间中，并构造检测函数判断待测图像是否含有水印，因此该方法具有较好的安全

2、性、较高的检测概率和较低的虚警概率，同时实验数据表明具有较强的顽健性，可以抵抗多种攻击。关键词：非对称数字水印；Contourlet变换；版权保护中图分类号：TP391；TP309文献标识码：A文章编号：1000-436X(2009)04-0027-08AsymmetricwatermarkingbasedonContourlettransformandsubspaceprojectionHEMi,CHENGLi-zhi(SchoolofSciences,NationalUniversityofDefenseTechnology,Changsh

3、a410073,China)Abstract:Forthecopyrightprotectionofthedigitalimage,anewasymmetricwatermarkingmethodoffeaturesubspaceprojectionbasedonContourlettransformwaspresented.Embeddingmatrix(privatekey)anddetectingmatrix(publickey)wereconstructeddifferently,whereembeddingmatrixwaskepts

4、ecretlywhiledetectingmatrixwaspublic.Atthesametime,theembeddingmatrixwasindependentonthehostimages.RobustsubspacewasobtainedbyContourlettransformation.Usingtheembeddingmatrix,thearbitrarywatermarkingwasembeddedintherobustsubspace.Thedetectionfunctionwasconstructedtodetectwhe

5、theranimagehadwatermarkingornot.Theproposedmethodhasgoodsecurity,highdetectionprobabilityandlowfalsealarmprobability.Thestimulationshowsthattheproposedmethodisrobusttomanyattacks.Keywords:asymmetricwatermarking;Contourlettransform;copyrightprotection第4期何密等：基于Contourlet变换和子空间

6、投影的非对称数字水印·35·1引言收稿日期：2007-12-14；修回日期：2009-03-10基金项目：国家自然科学基金资助项目(60573027,60603014)FoundationItem:TheNationalNaturalScienceFoundationofChina(60573027,60603014)数字水印是利用人的视觉、听觉特性以及多媒体数据的冗余性，将一些数字信息(水印)不可感知地嵌入载体数据中，它在数字产品的版权保护、授权认证等方面发挥越来越重要的作用，近年来已成为人们研究的热点。人们研究的数字水印技术[1~4]大多数

7、都属于对称水印体制，即嵌入水印所需密钥和检测水印所需密钥完全相同。一旦检测密钥泄露，将被非法者用来移去或伪造水印，从而造成版权纠纷不能保护多媒体数据的版权[5]第4期何密等：基于Contourlet变换和子空间投影的非对称数字水印·35·。而非对称水印体制有不同的嵌入密钥和检测密钥，其中嵌入密钥保密，检测密钥公开。任何人都可以通过检测密钥经检测器检验多媒体数据中是否含有水印，但是非法者不能通过检测密钥将水印从图像中移去，也不能由检测密钥推测出嵌入密钥，从而达到保护版权的目的。同时根据Kirckhoffs准则，一个安全的系统要假定攻击者完全了解该

8、系统除了密钥的加密算法，非对称水印体制满足这一要求[6]。只有版权所有者才可以通过嵌入密钥嵌入或移去水印，同时，由于嵌入密钥不必在信道上传输，增强了非