一种contourlet变换域彩色图像数字水印算法

《一种contourlet变换域彩色图像数字水印算法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、一种Contourlet变换域彩色图像数字水印算法何冰1，2（1.渭南师范学院物理与电气工程学院，陕西渭南714099；2.陕西省X射线检测与应用研究开发中心，陕西渭南714099）摘要：数字水印技术作为版权保护的一种有效手段，在信息安全领域已有一定的实际应用，但实用性的水印算法还较少，特别是与彩色图像及视频图像处理的相关算法凤毛麟角。依靠人类的视觉敏感特性，在彩色图像空间上将一幅二值水印图像根据载体图像的特征，选择性的嵌入到受保护图像的Datlab软件仿真完成算法的嵌入过程和水印提取过程。仿真实验证明所提出的算法能够

2、有效提高数字水印技术在现实生活中的实际应用。.jyqkSE）等。均方差较为简单，在实际评价时会有较大的偏差，即易造成水印系统评判的不准确性；信噪比和峰值信噪比可以客观地反映2幅媒体数据的差别。（3）稳健性。水印系统中的稳健性是指水印信息在经过有意识或无意识的攻击后，仍然可以提取到水印数据的能力。误码率一般指的是错误提取后的水印数据量与所有系统信息的值之比，或实际的BER值较小，说明其水印性能越好。稳健性常见的度量方式有归一化相关系数NC及误码率BER。归一化相关系数是对提取之前的水印和提取之后水印的一致性进行度量，归一

3、化相关系数越大，说明水印算法性能优越。2颜色模式转换RGB颜色模式与YIQ颜色模式相互之间存在的转换公式如下：式中：R表示彩色图像红色分量；G表示绿色分量；B表示蓝色分量；Y表示彩色图像亮度分量；I表示色度分量；Q表示饱和度分量。3Contourlet变换Contourlet变换是由Do等在2002年提出的一种图像二维表示方法，也称为方向滤波器组（PDFB）。它是一种多分辨率多方向的图像表示方法，能够有效表示视觉信息中重要而复杂的几何结构。Contourlet变换主要是用非分离滤波器组构造了一个离散域多分辨率多方向变换

4、，它的构造方法与小波变换类似，最终结果是用类似线段的基结构来逼近图像。然而小波变换对图像分解时，只可将高频信息分离为水平、垂直、对角3个方向，所以方向性的缺乏使得小波变换不能充分利用图像本身的几何正则性。而Contourlet变换可以将图像的各阶高频信息细分为2（nn为正整数），这样对图像就可以进行更精细的分析和处理，从而达到更好的处理效果。图1给出了×M大小的载体彩色图像I的模式由RGB颜色模式转换为YIQ颜色模式。步骤2：对模式转换后的彩色图像提取其亮度，即Y分量。步骤3：对Y分量矩阵进行进行8×8分块，然后对分块

5、之后的图像进行Contourlet变换，将变换后之后的形成的图像标记为Y1。步骤4：找变换后低频图像中最大的1024个系数。步骤5：读入水印图像并将水印扫描为一维向量。步骤6：按照嵌入公式B(i,j)=A(i,j)(1+αω)进行水印的嵌入操作。α为嵌入强度调整因子、ω为水印信息。步骤7：对上个步骤新生成的Y1作Contourlet反变换，同时与原始色度分量I、饱和度分量Q转换为原来的RGB模式，得到嵌入后的彩色图像B。水印嵌入模型流程见图3。4.2水印提取水印提取步骤如下：步骤1：将待测图像的颜色模式进行转化（RGB

6、转化为YIQ）。步骤2：将上一步骤转化后的亮度分量Y进行Con?tourlet变换。步骤3：依照公式B(i,j)=A(i,j)(1+αω)计算出分量Y2的系数。步骤4：对分量Y2作Contourlet反变换其结果记为Y3。步骤5：上一步骤生成的Y3与原始色度分量I、饱和度分量Q转换到RGB空间，获取水印。提取水印过程见图4。对于提取的水印与原始水印的相关性度量采用两个性能指标对其进行评价：峰值信噪比和归一化相关系数。其中峰值信噪比定义为：归一化相关系数定义为：5仿真结果采用Matlab软件进行算法的稳健性和不可见性的测

7、试，选取300×300大小的Lena图像为载体图像，32×32大小的二值图像为水印图像。实验中，其嵌入强度因子系数α=0.001，其实验结果见图5~图9。6结语文章所改进的Contourlet变换域算法具有一定的稳健性和不可见性。利用Contourlet变换域具有良好的压缩特性，所提出的算法对未来的有损压缩编码具有一定的鲁棒性。与傅里叶变换相比本算法避免了复数域的繁杂计算量，具有嵌入和检测速度快的优点。..