基于小波域的奇异值数字水印改进算法

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1、华中科技大学硕士学位论文的信息隐藏技术，为信息安全通信提供了非密码保护的新方法，引起了各个国家的注意。（3）证件真伪的鉴别数字水印的信息隐藏功能在证件的真伪鉴别领域的应用相当广泛。每个人需要的不可能只是一个证件，例如证明个人身份的证件就有：护照、身份证、驾驶证等。由于证件类型众多且在证件真伪鉴别措施上的不足，导致了“造假”、“买假”、“用假”的现象十分泛滥，对正常的经济秩序和国家安全产生了严重的影响。通过水印技术的鉴别能力，能够鉴定证件的真伪，从而使得仿制的证件无法使用。（4）影像和声音数据的隐藏标识以及篡改提

2、示通常数据的标识信息具有保密价值，缺少标识信息的数据有时甚至没有使用价值，将这些重要的标识信息直接标记在原始数据上是非常危险的，数字水印技术的标识信息隐藏技术，是人的感官系统几乎无法察觉，只有特殊的提取或阅读程序才能够读取，这样处理后的标识信息是十分安全的。数据的篡改提示同样也是十分重要的，如今的信号镶嵌和拼接技术可以做到真假难辨，对多媒体数据信息的篡改攻击是当今热门的问题，基于数字水印技术的篡改提示是解决这一问题的理想技术途径，通过对脆弱或半脆弱水印的状态识别能够判断出多媒体信号是否被篡改过。（5）商务交易票

3、据防伪随着图像高精度的输入以及输出设备的飞速发展，使得伪造支票、货币以及其他票据的方法越来越简单，而且使得鉴别票据的真伪越来越难。同时，在传统商务向电子商务转变的过程中，必然会出现大量的电子票据文件，如纸质票据的电子扫描图像等，迫切需要一些非密码的认证方式来鉴定这些电子票据的真伪，数字水印技术能够嵌入不可见的标识信息到这些电子票据中，使得伪造此类电子票据变得非常困难。1.3现有的数字水印算法最近几年，数字水印技术的发展非常迅速，随着水印技术的研究不断深入，涌现出了众多的数字水印算法，下面简单介绍并评价下一些典型

4、的针对图像数据处理的水印算法（其中的一些算法也适用于视频和音频数据）[10-14]。4华中科技大学硕士学位论文（1）基于改变图像数据统计特性的水印算法此水印算法中典型的patchwork算法，首先随机选择N对像素点(ai，bi)，通过增加像素对中一个点的亮度值，而相对应的减少另一个点的亮度值，如将每个ai点的亮度值加1，则每个bi点的亮度值减1，这样处理的图像的平均亮度依然保持不改变。在此算法中适当地调整嵌入的强度，对FIR滤波、图像裁剪以及JPEG压缩等，Patchwork算法具有一定的抵抗力，可是这个算法嵌

5、入的信息量非常有限。为了达到嵌入更多的水印信息的目的，可以先将图像分块，然后对每一个图像块分别进行嵌入信息的操作。（2）压缩域算法压缩域算法的水印检测和提取都是直接在压缩域数据中进行，水印信号是嵌入在视频帧的数据流中。基于MPEG、JPEG标准的压缩域算法，节约了大量的重新编码和完全解码的工作，在VOD(VideoonDemand)及数字电视广播中发挥着巨大作用，MPEG-2数据流可分为数据头信息、运动向量(用于运动补偿)和DCT编码信号块3部分，该算法只有DCT编码信号块被改变。首先对DCT编码数据块中每一输

6、入的Huffman码进行解码和逆量化，以得到当前数据块的一个DCT系数；其次，把相应水印信号块的变换系数与之相加，从而得到水印叠加的DCT系数，再重新进行量化和Huffman编码，最后对新的Huffman码字的位数n1与原来的无水印系数的码字n0进行比较，只在n0小于n1的时候，才传输水印码字，否则传输源码字，这就保证了不增加视频数据流位率。该方法中水印信号的嵌入是一种引起降质的误差信号，而基于运动补偿的编码方案会将一个误差扩散并累积起来，为解决此问题，该算法采取了漂移补偿的方案来抵消因水印信号的嵌入所引起的视

7、觉变形。（3）频域算法频域算法是利用了频率掩盖现象即一个较强的信号可以掩盖另一个较弱的信号，图像的频域空间中可以嵌入大量的数据而不引起可察的降质，当选择改变中频分量或低频分量（除直流(DC)分量外）来加入水印，算法的鲁棒性会提高很多，频域水印技术可以利用通用的离散余弦变换（DCT）、小波变换（DWT）、和傅里叶变换（Fourier）等变换方法，这类算法隐藏效果好，人的感官系统很难发现嵌入水印后的图像与原始图像的差异，对剪切和JPEG等攻击的鲁棒性好，水印图像可以是5华中科技大学硕士学位论文灰度图像。例如离散余弦

8、变化（DCT）算法的步骤：首先计算图像的离散余弦变换(DCT)，然后把水印叠加到DCT域中幅值最大的前k系数上(不包括直流分量)。若DCT系数的前k个最大分量为D={di},i=1，…，k，水印是服从高斯分布的随机实数序列W={wi}，i=1，…，k，那么水印的嵌入算法为di=di(1+awi)，算法中的常数a为控制着水印嵌入的强度尺度因子。最后用新的系数做DCT反变换得到I。解码函数