基于分形的空间域数字水印算法研究-论文.pdf

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1、VoL42No．2计算机与数字工程总第292期308Computer8LDigitalEngineering2014年第2期基于分形的空间域数字水印算法研究祝孔涛王松。(1I南阳理工学院软件学院南阳4730O0)(2．南阳市地方海事局南阳473000)摘要通过对分形结构的研究发现，自相似分形集具有抗几何形变的良好特性，基于此提出基于分形的空间域数字水印算法。该算法利用自相似分形对原始水印进行分形转化，再按空间域水印算法进行嵌入和提取。实验结果表明此算法具有较好的嵌入效果。关键词分形；水印；LSB中图分类号TP391DOI：10．3969／j．issn1

2、672—9722．2014．02．033SpatialDomainWatermarkingAlgorithmBasedonFractalTheoryZHUKongtaoWANGSong(1．SoftwareSchool，NanyangInstituteofTechnology，Nanyang473004)(2．NanyangLocalMaritimeBureau，Nanyang473004)AbstractThepaperappliesfractaltheoryintheimagedigitalwatermarking，thenimprovesadig

3、italwatermarkingal—gothriminspatialdomainbasedonthefracta1．Itsembeddingandextractionwiththesignificancewatermarkingarerealized，anditsinsufficientinsutticiencyistested．Experimentalresultsshowthatthismethodhasbetterembeddingperformance．KeyWordsfractal，watermarking，LSBClassNumberTP

4、391据)中的具有可鉴别性的数字信号或模式，并且不1引言影响宿主数据的可用性。目前大多数图像水印算非线性科学技术是近3O年来在各门以非线性法的原理可以概括为：在不易被察觉的前提下，将为特征的子学科研究基础上形成的，旨在揭示非线一些微小的伪随机的变化施加到空域或频域内一性系统的共同性质、基本特征和运动规律，跨多个些选定的位置或系数上，检测时一般是通过相关或学科的一门综合性基础科学。分形和不规则形状类似于相关的计算。的几何有关。分形几何的诞生与发展对数学及其图像数字水印的框架结构由两部分组成：水印它交叉学科的发展有极为重要的意义。嵌入过程，水印提取过程。水

5、印提取的输出结果可分形理论与计算机技术结合后迅速发展，目前以是水印本身，也可以是判断水印是否存在的判决已经成为一门横跨多学科、非线性并且相当活跃的结果，这取决于水印提取算法。图像数字水印的框分支。其理论的研究和应用己经渗入到许多学科，架如图l所示，其中C为被保护的数字产品，CPP尤其是在数字图像的压缩编码方面得到了广泛的对被保护的数字产品进行预处理，G数字水印嵌入应用～引。算法，w为水印信息，K表示数字水印嵌入算法的密钥，Cw表示嵌入数字水印后的数字产品。2图像数字水印系统框架目前大部分数字水印算法都是在预处理和嵌数字水印_3叫]是永久镶嵌在其他数据(

6、宿主数入算法上做文章。根据预处理的不同，可以把各种收稿日期：2013年8月12日，修回日期：2013年9月26日作者简介：祝孔涛，男，硕士，讲师，研究方向：软件工程。王松，男，工程师，研究方向：计算机应用。2014年第2期计算机与数字工程309水印方案分类，如空间域水印(预处理为空操作)、所示。变换域水印(预处理为各种变换)。Cc—恒匣卜．．[=蓝+f]’_．匝五一CCP(a)水印嵌入过程(b)水印提取过程南阳■■理工图1图像数字水印的框架图(a)原始载体(b)嵌入水印后(a)原始(b)分形图像图像空间域水印算法指的是实现水印嵌入和提取图3原始与分形水

7、印图图4嵌入结果的过程全部在空间域完成。早期的空间域水印算3．3提取算法法是最低有效位(LSB)Ls]算法及其改进算法，由于首先对嵌入水印后图像C进行分形编码，形成该算法是通过调整原始数据的最低几位来隐藏信IFS系数。然后建立同等大小的初始图像，对其每息，使一般用户对于隐藏信息在视觉上很难察觉。一值域块按照IFS代码指示的分形参数，同时利用虽然有较大的信息嵌人量，但因其基本原理限制，仿射变换代替，并不断迭代直至收敛。迭代收敛时所隐藏的数字水印信息极为脆弱，无法经受一些处得到的图像即为重构图像。最后对重构图像进行理攻击。逆变换，得到提取出来的分形水印。对

8、提取出来的3基于分形的空域数字水印算法的分形水印逆转化，即得到原始水印。实现4结语在对分形结构