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1、第24卷第5期甘肃联合大学学报(自然科学版)Vol.24No.52010年9月JournalofGansuLianheUniversity(NaturalSciences)Sept.2010文章编号:1672691X(2010)05008404基于小波变换的数字图像盲水印算法1,2杨小霞(1.西北师范大学数学与信息科学学院,甘肃兰州730070;2.甘肃煤炭工业学校,甘肃白银730913)摘要:数字水印技术是近年来图像保护技术研究领域的一个热点,小波变换以其良好的空频特性及与图像编码标准JPEG2000的兼容性,使得小波域水印更具鲁棒性,以及更大
2、的嵌入容量.本文就小波水印的特点、基本算法、实验鲁棒性的结果等进行综述,实验结果表明,该方法具有较强的鲁棒性和安全性,适用于数字图像的版权保护.关键词:数字水印;小波变换;盲水印中图分类号:TP391文献标识码:A性、抗错性和特定区域(ROI)编码等新的需求,使0引言得基于小波变换的水印方案具有优异的性能,也[1]随着信息技术和计算机网络的发展,越来越更有吸引力.多的多媒体信息通过网络进行传播,而且数字信1小波变换的基本思想息的复制变得越来越简单,盗版变得更加容易,因此版权保护问题显得日益重要,作为传统加密方MALLATS于1988年提出的小波变换
3、法的有效补充手段,数字水印近年来引起人们的(DWT),是近几年兴起的一个新的信号分析理高度重视,逐渐成为信息隐藏技术的一个重要研论,是一种可达到时域或频域局部化的时频究方向.域!分析方法,已在许多领域得到了广泛地应用.数字水印的基本思想是在原始媒体数据中,小波变换在图像处理中的基本思想就是把图如音频、视频、图像等,隐藏具有一定意义的附加像进行多分辨分解,分解成不同空间、不同频率的信息作为标记,这种标记通常是不可见的,只有通子图像,然后对子图像的系数进行处理.图像经过过专用的检测器或阅读器才能提取,这些信息与小波变换后被分割成四个子图:一个低频逼近子原始数据
4、紧密结合,并随之一起被传输.在信息被图和三个高频细节子图(水平、垂直和对角线方接收到以后,利用的过程中所有的数据对使用者向),其中低频部分集中了图像的绝大部分能量,都是透明的,不再受到任何保护.由此可见,与传是感觉上的重要分量,它还可以继续进行分解;而统的加密技术不同,数字水印技术并不能阻止盗高频部分的能量则较少,它分别表征了原图像在版活动的发生,但可以判别对象是否受到保护,监水平、垂直和对角线部分的细节信息,如边缘、轮[2]视被保护数据的传播,鉴别真伪,解决版权纠纷并廓和纹理等,具有明显的方向性.为法庭提供认证的证据.小波水印的算法主要根据小波分解后产生的
5、数字水印应满足以下几个条件:鲁棒性、不可近似子带和细节子带系数的不同,确定水印嵌入见性、保真性、安全性、水印容量.数字水印技术可的不同位置,大体分为低频域水印和高频域水印以简单的分为两类:基于空间域的技术和基于变算法.低频域水印算法主要考虑近似子带系数能换域的技术.常用的变换域技术有:基于DCT变量大,经过一般的信号处理后,仍能很好保留的特换的数字水印,基于DFT变换的数字水印,基于点,嵌入一定强度的水印,达到不影响原图视觉质小波变换(DWT)的数字水印.其中作为量的效果.高频域水印算法利用人眼的视觉特性JPEG2000标准的小波变换,由于充分满足渐进(HV
6、S),在细节子带的边缘和纹理处系数较大,传输、低比特率传输、以及分辨率和质量的可调整在这些地方嵌入水印,人眼不易察觉.由于人眼对收稿日期:20100615.作者简介:杨小霞(1977),女,甘肃定西人,甘肃煤炭工业学校助理讲师,硕士,主要从事数字水印技术方面的研究.第5期杨小霞:基于小波变换的数字图像盲水印算法85高频信息的敏感度低于低频信息的敏感度,因此根据图像的能量变化,具有较好的不可见性和鲁[4]水印嵌入到越高频的区域,对原始图像的影响越棒性.小.因此本文提出的算法是选择在小波分解的高最后通过小波逆变换重构图像,得到含有水频率系数上加入水印.印的
7、图像.2.2水印提取2水印的嵌入与提取过程水印的提取总体上是水印嵌入的逆过程.由2.1水印嵌入于嵌入的水印为盲水印,因此水印在提取和检测水印嵌入是在强背景(原始图像)下加上一个时不需要宿主图像.信息(水印).首先利用嵌入过程中相同的小波基将水印图首先对大小为M∀N的图像Y进行L级小波像进行分解,用密钥提取出含水印的图像子块,得分解,形成一个金字塔结构的子带序列,按照空间到含水印小波系数.分辨率由低到高的顺序,从顶层到底层的子带依其次在检测端利用量化运算可以不参考原嵌次记为LLL,HLL,LHL,HHL,HLL-1,LHL-1,入水印图像就提取出量化水印,
8、实现水印的盲提HHL-1,#,HL1,LH1,HH1
