基于dtc鲁棒盲水印算法算法探究

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1、基于DTC鲁棒盲水印算法算法探究　　摘要：该文在对数字水印的分类、原理以及近几年所产生的新进展的基础上，深入研究DCT域变换的方法，并以此方法为基础实现盲水印的嵌入和提取。文中在理论推导的基础上给出实验分析，证实了文中给出方法的正确性，获得盲水印的图像效果较好。关键词：DCT变换；盲水印；水印嵌入；水印提取中图分类号：TP311文献标识码：A文章编号：1009-3044（2014）06-1280-028随着3G、4G网络的逐渐普及，人们应用数字图像已经不仅仅局限于普通PC机，而是逐渐扩展到平板电脑、只能手机登领域。由于数字图像包含的信息量巨大，很容易被

2、人们接受和传播，不仅仅给人们的工作带来便利，也为业余生活带进了更多的色彩。然而，多媒体数字图像的版权保护问题则日显突出。而数字水印技术是当今知识产权保护的一种新方法，并逐渐被人们所接受。简单地讲，数字图像水印技术是指在不破坏原有数字作品自身价值的情况下，将某些标志性信息（水印）利用一些特定算法嵌入到数字作品（载体）中去。这些被嵌入的标志性信息（数字水印）可以表示数字作品版权所有者、发行者、日前、作品控制等信息。一旦发现数字作品有盗版情形，利用相应水印提取算法可以提取出这些水印信息来证明数字作品的版权归属，便可以作为指控盗版者侵权的法律依据。另外，还可以

3、在使用数字作品前，通过检测数字作品中的水印信息，来限制该数字作品的操作权限，如复制次数等等。这是常规加密方法难以办到的。普通的数字水印技术一般都能具有不可见性、安全性和可证明性，其不足则是鲁棒性较低。具体来讲，图像经过常规的信号处理操作化，所能检测到的水印可能变得模糊不清。鉴于此，该文在常规鲁棒盲水印方法上提出一种改进的方式，从而提高水印的鲁棒特性。所谓鲁棒数字水印是水印技术中的一个分支，是相对于普通水印技术而言的，一般是指通过在原始数据中嵌入秘密信息——水印（watermark）来证实该数据的所有权。鲁棒数字水印技术与传统数字水印技术除都具有信息隐藏

4、的功能外，其具有较强的鲁棒性、安全性和透明性等特点。是一种具有很好前景和巨大竞争力的新技术。1DCT域的盲水印算法原理数字水印（Digital8Watermarking）的基本思想是利用图像处理技术将标志信息（如版权所有者、发行者、日前、作品控制等）嵌入到数字图像、音频、视频等数字作品中，用以实现对该数字产品的盗版跟踪、知识产权维护、完整性确认、真伪鉴别等功能。通常而言，嵌入的秘密信息需要经过相应的图像预处理后才形成水印信息。数字水印信息可以定义为：[w=wi

5、wi∈O，i=0，1，2，…，N-1]其中，[N]表示水印长度，[O]表示值域。[O]可以是

6、二值形式，即[O=0，1]或[O=-1，1]或[O=-r，r]等，也可以是高斯白噪声（均值为0，方差为1，[N0，1]）。水印信号可以是一维序列，还可以是二维矩阵，或者三维乃至高位信号。为了进一步研究盲水印的实现过程，首先研究DCT变化的基本原理。1.1DCT域变换介绍DCT（离散余弦变换）是一种可逆变换，分为正向（FDCT）和逆向（IDCT）离散余弦变换。其中，正向离散余弦变换（FDCT）是为获得DCT域中的频域系数，由空间域中的像素数据变换而来；逆向离散余弦变换（IDCT）则是将前者变换的频域数据恢复到原有的图像像素数据；两者互逆，一般要配合使用。

7、在图像处理中，FDCT具有图像压缩编码的功能，原因在其具有去除数据相关性的能力。1.2DCT域变换算法对于图像而言，二维FDCT/IDCT的定义可以描述如下：设[fx，y

8、x=0，1，…，M-1；y=0，1，…，N-1]为[M×N]的二维图像像素矩阵，则二维FDCT/IDCT定义为：[Fu，v=CuCv2MNx=0M-1y=0N-1fx，ycos2x+1uπ2Mcos2y+1vπ2N]（1）8[fx，y=2MNx=0M-1y=0N-1CuCvFu，vcos2x+1uπ2Mcos2y+1vπ2N]（2）其中，[u=0，1，…，M-1]；[v=0，1，…，

9、N-1]；[Cu]、[Cv]与一维情形相同。1.3DCT域盲水印原理对二维图像进行水印处理，一般要完成两个过程，及水印嵌入和水印提取。1）嵌入水印首先对图像进行分块处理，如对原图像进行[16×16]、[32×32]、[64×64]等分块，再将各个子块进行DCT处理，然后定义两个高度不相关的[m]序列，利用置乱后的二值水印图像信息对其进行控制，并按照一定规则使对相应分块图像DCT变换后属于中频位置嵌入相应的水印图像（这里的水印图像也进行相应的DCT变换），最后对分块图像进行DCT逆变换，在按着原有分块的顺序排列，即可恢复为具有水印的新图像。2）提取水印8

10、对含数字水印的图像进行分块处理要依据原有图像的分块原则，再按着顺序对分块进行DCT变换。然后生