基于数据融合和ica的鲁棒数字水印算法

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1、第34卷第10期计算机工程2008年5月Vol.34No.10ComputerEngineeringMay2008·安全技术·文章编号：1000—3428(2008)10—0150—03文献标识码：A中图分类号：TP301.6基于数据融合和ICA的鲁棒数字水印算法1,233佘维，孙星明，杨恒伏(1.湖南大学软件学院，长沙410082；2.湖南信息职业技术学院，长沙410200；3.湖南大学计算机与通信学院，长沙410082)摘要：利用树状小波分解结合人类视觉系统的特性，提出一种基于数据融合的鲁棒性数字水印算法，可以向载体图像中自适应地嵌入多个数字水印副本。在每个块中使用

2、独立分量分析的方法提取水印，对提取出的多个水印副本图像进行融合操作，以提高水印的鲁棒性。仿真试验表明，以该方法嵌入的水印具有较高的透明性，对常见图像处理攻击有很强的鲁棒性。关键词：数字水印；树状小波分解；独立分量分析；数据融合RobustDigitalWatermarkingAlgorithmBasedonDataFusionandICA1,233SHEWei,SUNXing-ming,YANGHeng-fu(1.SchoolofSoftware,HunanUniversity,Changsha410082;2.HunanCollegeofInformationTech

3、nology,Changsha410200;3.SchoolofComputerandCommunication,HunanUniversity,Changsha410082)【Abstract】Byusingdatafusion,thispaperproposesarobustdigitalwatermarkingalgorithm.Multiplecopiesofdigitalwatermarkingareembeddedintothecarrierimagebyexploitingthecharacteristicsoftree-structuredwavelet

4、decompositionandhumanvisualsystem,andIndependentComponentAnalysis(ICA)methodcanbeusedtoextractthesecopies.TheseextractedcopiesarefusedbyPCAimagefusionalgorithmsoastoimprovetherobustnessofthealgorithm.Simulationexperimentsshowthattheschemeiseffective,andachieveshighertransparencyandstrong

5、robustnesstocommonimageprocessingattacks.【Keywords】digitalwatermarking;tree-structuredwaveletdecomposition;IndependentComponentAnalysis(ICA);datafusion1概述垂直方向信息和对角方向信息的4个子图像，再将低频子图数字水印是一种有效的数字产品版权保护和数据安全维像进一步分解成4个子图像。[1]而树状小波分解将原图像进行树状解析[3]，根据人眼视护技术，是信息隐藏技术领域的一个重要分支。数字水印技术利用数字作品中普遍存在的信息冗

6、余性与随机性，向其觉特性和由此确定的视觉敏感度确定子树能否再分，从而形中嵌入可鉴别的数字信号或模式，且不影响宿主数据的可用成一棵由各级子图组成的不完全树。这种分解方法不仅对低性。鲁棒性是作为版权保护手段而使用的水印的一个重要性频的逼近子图进行再分，还将频率较高的细节子图按其视觉能指标，一般鲁棒性越强就越理想。而水印的不可见性是指特征自适应地进行分解。这种分解特性便于在其中嵌入大量水印的嵌入不能影响载体(图像、音频或视频等)的正常使隐藏信息。[2]根据人类视觉系统模型[4]，人眼对图像各区域变化的敏用。图像融合将不同传感器得到的多幅图像进行综合处理，从而得到一幅满足某种要

7、求的新图像。融合后的图像比原图感性呈现如下特性：(1)对平滑区的灰度变化比较敏感，对纹像更加清晰可靠、易于分辨。在数字图像处理领域，图像融理区的灰度变化不敏感；(2)对低亮度区域附加的噪声比较敏合可用于图像锐化，提高图像的集合校正精确度，最终得到感，对高亮度区域所附加的噪声不太敏感；(3)对边缘区域的在任何一幅单独的原始图像中无法表现的某些特征，从而可变化比较敏感，对非边缘区域的变化不太敏感。以为识别系统提供更加完备的数据。基于图像融合技术在众对于嵌入水印来说，图像的低频子图能量集中便于嵌入，多领域的成功应用，本文提出一种基于数据融合的鲁