基于小波变换的数字水印及matlab实现

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1、万方数据第29卷第4期计算机工程与设计2008年2月V01．29No．4ComputerEngineeringandDesignFeb．2008基于小波变换的数字水印及Matlab实现傅德胜，黄伟(南京信息工程大学计算机与软件学院，江苏南京210044)摘要：数字水印技术作为一门有效的多媒体版权保护技术受到越来越多的关注．提出了一种基于小波变换的图像数字水印算法．依据人眼视觉特性，将数字水印信息嵌入到经过小波变换后的图像的高频子带纹理区内，人眼不易察觉，再弄13用含水印图像和原始图像提取出嵌入的水印．采用多幅图进行实验，结果

2、表明，该数字水印算法具有较好的隐蔽性，而且对常见的图像处理操作攻击具有较好的鲁棒性．关键词：数字水印；小波变换；人眼视觉；高频子带；纹理子块中图法分类号：TP309文献标识码：A文章编号：1000．7024(200s)04．1004．03DigitalwatermarkingbasedonwavelettransformationanditsrealizationonMatlabFuDe．sheng．HUANGWei(CollegeofComputerandSoRware，NanjingUniversityofInforma

3、tionScienceandTechnology,Nanjing210044，China)Abstract：Asalleffectivetechniqueformultimediacopyrightprotection,digitalwatermarkingtechniquehasdrawnmoreandmoreat-tention．Analgorithmofimagedigitalwatermarkingwhichbased011wavelettransformationisproposed．Accordingtothec

4、haractersofhumanvision,thisalgorithmputstheinformationofdigitalwatermarkingintothehighfrequencydistrictoftheimagewhichhasbeenwavelettransformed,sothewatermarkingcan'tbeeasilyfound,thendistillsthedigitalwatermarkingwiththehclpoftheoriginalimageandthewatermarkingimag

5、e．Accordingtotheexperimentofseveralimages，thiswatermarkingschemeisinvisibleandhasgood1"O-bustnessforsomecommonimageprocessingoperations．Keywords：digitalwatermarking；wavelettransformation；humanvision；highfrequencyland；streakblock0引言究基于小波变换的数字水印及M砒lab实现。信息技术和计算机网络的迅速

6、发展，使包括图像在内的数字式多媒体信息的交流达到了前所未有的深度和广度，与此同时，也使得在网上传播的图像的版权保护和服务认证面临着日益严峻的挑战。当传统的加密技术不能满足人们需要的时候，数字水印技术变应运而生。数字水印技术就是将标识信息嵌入到数字媒体中，用以辨识数据的版权、交易过程和合法所有者。嵌入的水印应当不降低原数据的质量，不易被感知，能经受常用的信息处理以及恶意攻击而不被消除[t-3l。目前数字水印的嵌入方法大致可以分为空间域和变换域两类。综合水印的隐蔽性和鲁棒性要求来看，变换域的算法性能更加优越，成为主流的研究方向M

7、。小波变换有着良好的能量压缩特性和多分辨率分解特性，且与新一代的媒体压缩标准JPEG兼容。分层小波变换对于图像频率的分解过程与人类视觉系统对信号的处理过程相似，可以充分利用分层小波变换的特性来达到水印的隐蔽性与鲁棒性的均衡，成为嵌入变换域水印的主要选择。本文研l图像小波变换小波变换在图像处理中的基本思想是把图像进行多分辨率分解，生成不同空间和独立频带的子图像，然后对子图像的系数进行处理。图像是二维信号，需要在行和列上分别进行一维小波变换嘲。图像经过一次小波变换后，被分解成4个子带，即1个低频子带(LL)与3个高频子带(LH、

8、HL、HH)，对于低频子带进一步实施小波变换，从而被分解成下一级4个子带。图1为一幅256x256灰度图像进行2级小波变换前后的示意图。可以看出，小波图像的各个子带分别对应了原图像在不同尺度和不同分辨率下的细节。最低频子带LL2是原图像的逼近，原图像的主要内容都体现在这个子带的数据中。小波