一种基于dct变换的数字水印技术new

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1、万方数据总第162期2007年第6期舰船电子工程ShipElectronicEngineeringV01．27No．6155一种基于DCT变换的数字水印技术’莓琼1’朱稳萍2’(92854部队指挥自动化工作站”湛江524003)(91269部队裟备技术五科2’湛江524008)摘要根糖辩现有技术的分柝，对数字承印算法的某些方瑟送行7改遴，即将加密的二维图像俸为承印嵌入到数字作品中。以人类的视觉模型为依据，进行嵌入算法的设计。实验结果表明，这种改进方法恩有良好的鲁棒性和安念性。关键词数字水印；DCT变换；--值图像审囤分类号。1"1r3091孳I言图像水印技术是一种用于图

2、像处理中的信息隐藏技术。其核心在于将数字蚕像信意(承窜图像)加入到宿主图像中，同时保证图像质量的下降在人眼的视觉感知能力之下，即尽量保证所加的水印不可察觉。这是一种糯决版权闻题的有效方法。因此，对图像的水印技术应具有可证明性、透明性、鲁捧性、安全性。弼这几个方匿存在着矛盾。变换域图像的大部分能量集中在中低频部分，DCT变换后低频系数值较大，纛高频系数值较小。入眼对予低频区敏感，对于高频区贝

3、j不中分敏感。将水印嵌入到图像的高频分量中，能保证视觉透明性。但是，释种图像处理操作对予图像高频部分的损彭

4、：可能性大，如有损媛缩、低通滤波等。承印很容易在经历图像处理的过程中损失，

5、鲁棒性较差；如果要获得很好的鲁棒性，数字承印应搬在低频部分，但蹙这样弓i越盼图像降矮较大，无法保证视觉透明性。因此，为了避开这一矛盾，在本文中数字水印的嵌入选在图像的中频部分，尾水邵摩列对中频系数进行调整，并根据图像的掩映特性和纹理特性对嵌入强度进行调制，从而在视觉透明性和鲁棒性之间进行折中。2加密二值图像数字水印算法翔密二值图像数字承印算法实蠛基奉分为以下三部分。2．1二值数字水印圈像的加密本文采用可识别的图像作为水印，该水印可以被直观的提取出来。待加入的数字水印w为膨，×收的二使图像。二德图像的每一个象索仅用一个二进制位表示，换言之，每一个象素只有黑和白乏分。水印幽

6、像w如下式(1)所示：形={甜(iJ)l0基i

7、下，盗舨者无法提取出水印。2．2宿主瞬像的变换给定一幅灰度级的图像F，它的大小为N。×％，表示如下式(2)所示：F={筇(iJ)l0量i

8、缩标准JPEG的方法(JPEG系统首先将图像分割成8×8的象素块)，宿主图像被分割为互不覆盖的K个图像块以(戈’，Y’)，0≤龙，Y<8，k=0，1，⋯，K一1，然后对以(z’，，，)进行DCT变换，得到F。(Ⅱ’，秽’)。2．2．2宿主图像块频域系数的重组l26715162829358141727304349131826314244lO121925324145541120243340465355212334394752566122353848515760623637495058596364图1ZigZag排序凡(配’，∥。)是一个在频域空间的二维数组，于是我们对每一个

9、凡(M’，口’)进行ZigZag方式排序(如图1所示【43)，因为自然图像的DCT系数在ZigZag扫描的方向上的包络是衰减的，也就是说，序列依次为DC分量，然后是交流分量，交流分量首先是低频域，然后是中频域，最后是高频域。将每一个DCT变换块排成一维向量∥={Y：，Y：，^，y；柏}。对于每个凡(Ⅱ’，秽‘)，即8X8图像块，有64个DCT系数，为了嵌入水印，使图像与水印具有相同的大小，在这64个DCT系数中选择L+1到L+I共1个频域系数b]，其中，=64×等{鲁。2．3水印的嵌入水印的嵌入过程如图2所示．6J。图2水印的嵌入过程方框