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《基于可逆信息隐藏的的无损鲁棒数字水印模型的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、基于可逆信息隐藏的的无损鲁棒数字水印模型的研究第34卷第3期2010年5月燕山大学JournalofYanshanUniversityVO1.34NO.3Mav2010文章编号:1007—791X(2010)03-0214—06基于可逆信息隐藏的的无损鲁棒数字水印模型的研究赵彦涛,吴希军,马云飞,李志全(燕山大学电气工程学院,河北秦皇岛066004)摘要:提出一种新的无损鲁棒数字水印的框架模型,该框架模型中通过鲁棒数字水印算法把水印嵌入进去,然后将可恢复原载体图像的信息再经可逆信息隐藏方法嵌入到该水印图像中,该模型在提取水印和恢复载
2、体图像过程中都不需要原载体图像.基于该框架模型,本文提出一种基于混沌和JPEG压缩格式的无损鲁棒数字水印的算法,实验证明该算法不仅可以使载体图像无损重构,而且能有效的抵抗JPEG压缩,噪声干扰,低通滤波,剪切,旋转等几种典型的攻击,具有较强的鲁棒性,验证了本文所提出无损鲁棒数字水印框架模型的有效性.关键词:数字水印;可逆信息隐藏;无损;鲁棒性;混沌中图分类号:TP391文献标识码:ADOI:10.3969/j.issn.1007-791X.2010.03.0060引言随着计算机网络的发展和数字媒体(数字图像,数字音频,数字视频等)的
3、广泛应用,对数字媒体的版权保护也显得日益重要,数字水印技术是在多媒体数据中加入某些标志性信息,以达到版权保护等作用,版权保护对嵌入水印的要求主要有鲁棒性,不可见性,安全性等.为了达到数字水印的鲁棒性,水印的嵌入通常是在变换域内进行的,如傅里叶变换,离散余弦变换州及小波变换等,但在鲁棒数字水印中,其不可见性和鲁棒性为一对矛盾,只能在鲁棒性和不可见性之问达到一个平衡.此外,对于医疗,军事和司法证据等领域,希望数字水印嵌入提取过程中,能恢复出原始的载体数据,因此无损数字水印逐渐成为信息隐藏的热点.无损数字水印的嵌入方法主要分为两种,一种是
4、可以使载体图像无损重构[7-8]该类方法属于脆弱水印,不能抵抗任何攻击,不具备版权保护的能力;另外一种是温泉等提出的零水印的概念,以后又有多人提出零水印的无损数字水印方案",但基于零水印的鲁棒数字水印的思想只是提取图像或媒体的特征值做为水印,其实就是不加任何水印,仅仅提取特征值作为水印信息,然后再注册该特征值做为公证方第三方数据库,不能称为真正的水印.NiI1提出一种可抵抗JPEG(JointPhotographicExpertsGroup,联合图象专家组文件)压缩的具有一定鲁棒性的可逆信息隐藏方法,该方法通过统计量进行秘密信息的嵌
5、入,可实现原始载体图像的恢复,并且在受到JPEG压缩等一些无意的攻击时,仍可提取出秘密信息,当然,受到这些攻击后,将不能恢复原始的载体图像.本文提出一种无损鲁棒数字水印的框架模型,并以此框架提出了一种基于混沌和JPEG的无损鲁棒水印方法,该框架模型可实现与Ni的方法同样的功能.该算法首先通过混沌映射将水印置乱,然后采用LSB(LeastSignificantBit,最末有效位)替换将水印嵌入到用混沌算子选择的JPEG低频系数中,完成第一次鲁棒水印嵌入.然后将可恢复载体图像的信息通过可逆隐藏方法隐藏到JPEG的高频系数中,完成第二次信
6、息嵌入.由于第二次信息嵌入是在高频中实现的,因此对图像数据的破坏程度很小,其破坏程度远远小于水印信息在低频系数中的嵌入对于原始图像的破坏,所以该方法总体对原始图像损坏的程度和第一次鲁棒水印嵌入对于原始图像破坏程度相当.本方法不仅可以使原始图像完全恢复,而且能够抵抗剪切,滤波,压缩等攻收稿日期:2009—11-23基金项目:闺家自然科学基金资助项日(60877047);高等学校博士学科点专项科研基金资助项目(20070216004)作者简介:赵彦涛(1979一),男,河北晋州人,博士研究生,讲师,主要研究方向为图像处理和信息隐藏;通信
7、作者:李志全(1954'),男,黑龙江哈尔滨人,教授,博士生导师,主要研究方向为光电检测技术和信息处理,Email:ysulzq@eyou.COlI1.第3期赵彦涛等基于可逆信息隐藏的的无损鲁棒数字水印模型的研究215击,具有较强的鲁棒性.乙+.Zo(1一z),(1)1无损鲁棒数字水印框架模型本文提出的无损鲁棒数字水印框架模型首先经鲁棒水印算法将水印麸入到载体图像C中,形成水印图像C,然后找到可以恢复出原始载体图像的信息,并将D腿可逆信息隐藏方法隐藏在C中,形成无损鲁棒水印图像C.图1为基于可逆信息隐藏的鲁棒数字水印的理论模型框架;
8、图2为水印的提取步骤.图3为原始数字载体的恢复步骤.图1基于可逆信息隐藏的鲁棒数字水印框架模型Fig.1Schemeofrobustwatermarkbasedonreversibledatahiding}水印图像Clr——水印提取算
