基于Tchebichef矩和小波提升的数字水印算法
基于小波变换的数字水印技术
基于小波变换数字水印技术摘要: 伴随多媒体技术与互连网技术快速发展, 基于数字水印技术电子多媒体作品版权保护问题已成为信息科学领域研究热点, 所以数字水印技术作为一个有效多媒体版权保护技术受到越来越多关注。
文章着重介绍数字水印技术发展背景、特点和小波变换理论。
关键词: 数字水印小波变换数字图像水印算法数字水印技术是20世纪90年代出现一门崭新技术, 经过在数字产品中嵌入可感知或不可感知信息证实数字产品全部权或检验数字内容原始性。
数字水印是用于处理知识产权保护问题、最含有潜力多学科交叉技术, 自1993年提出以来发展十分快速, 已经受到国际学术界和企业界高度关注。
一、数字水印概念所谓数字水印技术, 就是将一个特殊标志信息(伪序列或可识别图案文字)嵌入数字媒体, 用以辨识数据版权、正当使用者, 从而认证或控制数据使用。
而利用数字水印进行多媒体信息认证则是利用人类知觉系统冗余, 在不影响数字媒体感官(视或听)质量前提下, 将与媒体内容相关或不相关标志信息作为水印直接嵌入媒体内容中。
这一过程并不影响原始多媒体数据可用性, 在检验盗版行为时, 能够从含水印多媒体数据中提取出相关信息, 用以证实数字产品版权, 指证盗版行为。
除此之外, 数字水印还在真伪判别、隐蔽通信、标志隐含、电子身份认证等方面含相关键应用价值。
二、数字水印种类现在数字水印技术大致上可分为空域和变换域水印两大类。
空域数字水印是经过改变空域像素灰度值来嵌入水印信息, 如LSB(least Significant bits)嵌入。
变换域数字水印则是将载体图像变换到变换域, 经过改变变换域系数来嵌入水印, 如DCT(discrete cosine transform)域嵌入。
当嵌入水印信息比较多时, 通常变换域水印要优于空域水印算法。
小波分析理论和方法是从Fourier分析演变而来。
小波变换以牺牲部分频域定位性能来取得时? D频局部性折中, 其不仅能提供较正确时域定位, 而且能提供较正确频域定位。
基于提升小波变换的数字水印算法研究
图 1 分割 方 式及 嵌 入 水 印方 向
2 i aU)0 同时 D是奇数 ; ) ( = f ‘
Ele s;
Se3 对 s p t : t 2加 密的数据进 行[,, 汉 明编码 , p e 7 3 4】 即把加密 数据按顺序 以四位 为一个整体 , 分成多组数据 分别 进行『, 3S 74 FL ,
中。
1 水 印的嵌 入
本算法 的嵌入过程 由以下几个步骤构成 : Sp: t l 对原始 图像 进行 R B分解 , e G 准备对 图像 的绿色分量
进行水 印嵌入 。 Sp: t 2 将二值水 印做 L g t 混沌加 密 , e oi i sc 得到混沌密钥 se ed
以及 U 。
Se5 对 近似系数 C t : p A进行分块 , 它分割成 4部分 ( 把 分割 方式如 图 1 。分别嵌 入相同的水印信息 , 每一部分嵌入水 印 ) 但 时的方 向不 同。 中左上角部分嵌入水印的方 式为 : 其 把数据分割 成 2×2子块 b c , l k 分别对各分割子块进行奇异值分解 。 o
0 引 言
随着互联 网络上数字多媒体传播的飞速发展 ,数字水 印作 为一 种真实性 和完 整性 的版权保 护技术 正受到 越来越 多 的关 注口 自从上个世纪 9 1 。 0年代 以来 , 针对数字水 印技术 的研究越 来越深入和广泛。当前 ,人们广泛应用数字水 印技术在视频点
播 、 子 商 务 、 信 收 发 等 方 面 , 字 水 印技 术 已 经 成 为 新 一代 电 彩 数
产 力 的 时 空格 局 Ⅱ. 态 学报 ,0 5 2 ( ) 12 - 0 3 ] 生 2 0 ,5 5 :0 6 1 3 . 【 8 1李永华 , 高阳华 , 韩逢 庆等 . 重庆地 区年 气温与 降水量 变化 特 征及 对 NP P的影响 Ⅱ. 用气象学报 ,0 7 1 ( )7 - 9 ] 应 20 ,8 1 :3 7 . 【 9 】焦彩霞 , 郑光辉 , 东敏 . 孙 陕西省植被净 第一性 生产力时空 变 化研 究 [_ 农 业科 学 ,0 8 3 (2 :6 4 9 8 ,7 9 7安徽 1 2 0 ,6 2 )9 8 - 6 5 90 . 『 1吕光 辉 , 1 0 刘卫 国. 疆 2 生态 系统净初 级 生产 力研 究[. 新 0年 I 1 新 疆 大 学 学报 ,0 8 2 ( )8 1 ,2 2 0 ,5 1 :- 3 2 .
基于小波变换的数字水印技术研究及其应用分析
基于小波变换的数字水印技术研究及其应用分析近年来,随着数字化技术的迅速发展,数字媒体的内容传播已经成为了人们日常生活中不可或缺的一部分。
而数字媒体的无限制传播也带来了一个巨大的问题——版权安全问题。
数字水印技术因此而应运而生。
本文将对基于小波变换的数字水印技术进行研究,并探讨其在实际应用中的效果和局限性。
一、基本原理数字水印技术是将一些特殊的信息嵌入到数字媒体文件中,这些信息通常是不可见的。
数字水印技术可以应用于图片、音频、视频等各种媒体领域。
这些嵌入的信息可以被用来验证文件的真实性或者防止侵权行为。
基于小波变换的数字水印技术,通常是将数字水印信息嵌入到原始信号的高频分量中。
它的基本原理是将数字水印信息与原始信号进行小波变换,然后在其高频分量中嵌入数字水印信息。
小波变换提供了一种优秀的多分辨率分析方法,可以将原始信号分解成不同分辨率的频带,极大提高了数字水印的嵌入效果。
同时,小波变换还具有良好的时域局部性和空间频率局部性,可以在高频分量中嵌入较弱的水印以增加鲁棒性,同时又不会影响到原始信号的质量。
二、实际应用数字水印技术的应用十分广泛,比如电子商务、版权保护和取证等方面。
下面,我们将分别介绍数字水印技术在这些领域中的应用情况。
在电子商务方面,数字水印技术可以保护商家的产品图片、视频以及其他电子文档等信息,防止重复利用或者盗用。
另外,数字水印技术还可以在数字媒体中嵌入潜在用户信息,方便营销推广。
在版权保护方面,数字水印技术可以在数字媒体中植入特殊的信息,标记媒体所有权和版权信息。
这可以有效保护版权,防止非法复制和传播,加强知识产权的保护。
在取证方面,数字水印技术可以嵌入不同的信息,如用户ID、时间戳等,可以在被篡改或者破坏的情况下实现取证目的。
此外,数字水印还可以用来记录分发和使用权,方便版权追溯。
三、局限性与发展趋势尽管数字水印技术在保护版权上的作用已经得到了广泛的认可,但是在实际应用中仍然存在一定的局限性。
基于提升小波变换的数字水印算法研究
基于提升小波变换的数字水印算法研究摘要:本文阐述了提升小波变换特性,设计并实现了基于提升小波变换的数字水印算法,仿真结果表明该算法鲁棒性强、不可见性好。
关键词:提升小波;水印;鲁棒性;不可见性0 引言随着互联网络上数字多媒体传播的飞速发展,数字水印作为一种真实性和完整性的版权保护技术正受到越来越多的关注[1]。
自从上个世纪90年代以来,针对数字水印技术的研究越来越深入和广泛。
当前,人们广泛应用数字水印技术在视频点播、电子商务、彩信收发等方面,数字水印技术已经成为新一代多媒体信息安全的热点问题之一。
小波分析由于具有多分辨率和多尺度分析特性,在图像处理方面得到了广泛应用[2]。
利用小波分析可以更好地控制水印信息在图像中的分布,从而协调解决鲁棒性和不可见性之间的矛盾。
小波变换的提升方案是构造小波变换的一种新方法,其特点是所有的运算都在空间域进行,从而摆脱了对频域的依赖。
由于变换过程中不必依赖傅立叶分析,且容易实现快速算法,所以它广泛的应用于数字水印技术中。
1 水印的嵌入本算法的嵌入过程由以下几个步骤构成:Step1:对原始图像进行RGB分解,准备对图像的绿色分量进行水印嵌入。
Step2:将二值水印做Logistic混沌加密,得到混沌密钥seed以及u。
Step3:对step2加密的数据进行[7,4,3]汉明编码,即把加密数据按顺序以四位为一个整体,分成多组数据分别进行[7,4,3]汉明编码[3]。
此步骤的目的是提高该算法的纠错能力。
Step4:把图像中的绿色分量进行提升小波变换[4],得到近似系数CA。
Step5:对近似系数CA进行分块,把它分割成4部分(分割方式如图1)。
分别嵌入相同的水印信息,但每一部分嵌入水印时的方向不同。
其中左上角部分嵌入水印的方式为:把数据分割成2×2子块block,分别对各分割子块进行奇异值分解。
Step6:把信息嵌入到每个子块的最大奇异值中,嵌入规则为:1)计算整数D=[λ1/Q]。
小波变换的数字水印算法及其matlab实现
小波变换的数字水印算法及其matlab实现1. 概述数字水印技术是信息安全领域的重要研究方向之一,在数字水印技术中,小波变换被广泛应用于数字图像的隐写和水印嵌入。
小波变换是一种时域和频域综合分析的数学工具,它具有多分辨率分析的特点,因此适用于数字水印的隐藏和提取。
2. 小波变换的数字水印算法小波变换的数字水印算法包括水印嵌入和水印提取两个部分。
在水印嵌入部分,首先将原始图像进行小波变换,然后将水印信息嵌入到小波系数中,最后进行逆小波变换得到带有水印的图像。
在水印提取部分,首先对带有水印的图像进行小波变换,然后提取小波系数中的水印信息,最后还原出原始的水印信息。
3. 小波变换的数字水印算法的matlab实现假设我们要对一幅图像进行数字水印嵌入和提取,我们可以使用matlab工具进行实现。
我们可以利用matlab中的小波变换函数对图像进行小波变换,得到小波系数。
我们可以将水印信息以一定的规则嵌入到小波系数中,得到带有水印的小波系数。
利用matlab中的逆小波变换函数将带有水印的小波系数还原成具有水印的图像。
在水印提取部分,我们同样可以利用matlab中的小波变换函数对带有水印的图像进行小波变换,得到小波系数,然后提取出小波系数中的水印信息,最后还原出原始的水印信息。
4. 结论小波变换的数字水印算法是一种具有较高安全性和鲁棒性的数字水印算法,它广泛应用于数字图像的隐写和水印嵌入中。
利用matlab工具实现小波变换的数字水印算法不仅可以加快开发的速度,还可以便于算法的验证和分析。
希望本文可以对小波变换的数字水印算法及其matlab实现有所帮助。
5. 参考文献[1] Cox I J, Miller M L, Bloom J A, et al. Digital Watermarking: Princi-ples Practices. Morgan Kaufmann,2001.[2] 刘昆, 李煜,王裴,等.一种新的基于小波变换的数字图像不可见水印算法[J].计算机应用与软件,2005,22(6):42-44.数字水印技术是一种在数字媒体中隐藏信息的技术,旨在保护作品的版权、完整性、认证及追踪,同时又不会对原始媒体造成太大的修改,因此在当前的数字化信息传输和存储领域具有广泛的应用。
基于小波提升的数字图像水印算法及其MATLAB实现
基于小波提升的数字图像水印算法及其MATLAB实现
罗建禄;杨娟;刘颖
【期刊名称】《电脑知识与技术》
【年(卷),期】2008(004)0z2
【摘要】数字水印技术作为数字媒体版权保护的有效办法,涉及到多个学科,迫切需要一种强大的研究工具.MATLAB以其自身具有的优势,正好可以成为研究数字水印的一种有效工具.文介绍了数字水印技柱实现的一般概念.提出了一种基于小波提升的图像数字水印算法.通过LMATLAB仿真结果表明,利用该算法具有处理速度快,嵌入水印信息量大、不可见性好等优点.
【总页数】3页(P45-46,50)
【作者】罗建禄;杨娟;刘颖
【作者单位】武警成都指挥学院,成都,610213;重庆通信学院,重庆,400035;武警成都指挥学院,成都,610213
【正文语种】中文
【中图分类】TP3
【相关文献】
1.一种基于小波变换的数字图像水印算法的实现 [J], 王群;侯江云
2.一种基于小波多级提升的数字图像水印算法 [J], 罗建禄;杨娟
3.基于PDF417和提升小波的数字图像水印算法 [J], 乔社娟;张菊香;高振江
4.基于提升小波的多功能彩色数字图像双水印算法 [J], 虞晓庆;李宏昌;张茂
5.基于离散余弦变换的数字图像水印算法及其MATLAB实现 [J], 罗建禄;杨娟
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基于Krawtchouk矩和小波变换的数字水印算法
文 章 编 号 : 0 49 3 ( 0 7 0 — 3 10 10 —0 7 20 )30 2— 5
基 于 Kr w c o k矩 和 小 波 变换 的数 字水 印算 法 a th u
郝 红 杰 吴 一 全
( 京 航 空 航 天 大 学 信 息 科 学 与技 术学 院 , 京 ,1 0 6 南 南 201)
M o e t nd W a e e a s o m m n sa v l tTr n f r
H a o g i ,W uYiu n oH n Je q a
( l g fI fr t n S in ea dTe h oo y,Na j gU nv riyo rn u is Col eo n o mai ce c n c n lg e o ni ie st fAe o a t n c & Asr n uis to a t ,Na j g,2 0 1 c ni n 1 0 6,C ia hn ) Ab ta t s r c :The w a e m ar a e n wa e e r n f r a d Kr w t ho om e t S u e n a tr k b s d o v l tt a s o m n a c uk m n s i s d i n
a e c m pu e r o t d. T h t r a k i o p s d o he me n o e e a un to f t o e t . e wa e m r S c m o e f t a fs v r 1f c i ns o he m m n s The pr c s i g oft n o e nd t e o e s s m p e,a d a f w o e r rm om e t e d o e sn he e c d ra he d c d r i i l n e l w ro de n sn e t e c lua e o b a c l t d. Exp rm e t 1r s t r o p r d w ih r s ls ft e ho a e n he e i n a e uls a e c m a e t e u t o he m t d b s d o t ge m e rc i a i c e e t d by Al o t i nv ran e pr s n e gho e y. Re uls s w ha he s h m e i i pl nim s t ho t t t c e s sm e,e f c fe — tv i e, a d ha g t b lte e m e rc la t c s o o a i n ,s a i g,s a i n shi h s a iiisofg o t ia t a k fr t to c ln he rng,c m bi e t o n da —
基于Radon变换不变矩和小波提升的水印算法
摘
要
提 出了一种基于 R d n变换不变矩和提升小波的抗几何攻击水印算法 。该方 法首先对 图像 进行一次 提升小 ao
波分解 , 然后计算其低频成分 的 Rao 变换不变矩来构建水 印系统 。水 印提取过 程简单 , dn 只需计算所 得图像 的几个 R d n ao
变换不变矩不变量 。文章给 出了实验结果 , 并与基于几何矩不变量 的算 法进行 了 比较 。经过仿 真实验证 明, 该方法 对于旋 转, 放, 缩 平移等攻击具有很好鲁棒性的同时 , 于普通 的加噪 , 对 滤波 ,P G压缩 攻击 也具 有很好 的鲁棒 性 , 具有极 低误 JE 且
me t n v ltta so .Afe on iceel t g wa ee rn f r ,t es b a d c ef in sa ee ta td Th n n sa d wa ee r n fr m trd ig dsr t i i v ltta so m fn h u b n o fi e t r x rce . c e,
总第 26 5 期 21 年第 2 01 期
计算机与数字工程
C mp tr& D gtl n ie r g o ue ii gn e i aE n
Vo . 9 No 2 13 .
14 2
基 于 Ra o d n变 换 不 变 矩 和小 波提 升 的水 印算 法
何 冰
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一种基于Turbo编码和离散小波变换参考子带的数字图像水印算法
一种基于Turbo编码和离散小波变换参考子带的数字图像水印算法李新宇【摘要】利用数字图像矩阵奇异值分解的能量稳定特性以及小波变换具有高低频分离的特点,提出一种基于离散小波变换参考子带且结合Turbo纠错码的数字图像水印算法.首先对原始载体图像进行分块SVD分解,取第一个对角元素矩阵进行分块二级DWT变换形成参考子带LL2,对其进行1级DWT变换,对生成的3个中高频子带(LH3、HL3、HH3),选取部分或所有的子带,再进行1层DWT逆变换形成参考子带LL2';随后对参考子带进行SVD分解,取奇异值分解后矩阵对角元素的第一个值组成新的矩阵,再将预处理后的水印嵌入到新的矩阵中.水印检测时,根据嵌入水印时的量化值能够盲提取水印信号.通过仿真实验,结果表明该算法对一般的数字图像信号处理及常规几何攻击均具有良好鲁棒性.【期刊名称】《现代计算机(专业版)》【年(卷),期】2018(000)031【总页数】5页(P16-20)【关键词】奇异值分解;离散小波变换;参考子带;数字水印;Turbo编码【作者】李新宇【作者单位】湖南第一师范学院信息科学与工程学院,长沙 410205【正文语种】中文0 引言在数字水印技术研究领域中,关于图像的水印技术已经有了很好的研究基础,同时由于其潜在的商业利益近年来一直备受关注,是数字水印技术领域中研究的热点。
基于奇异值分解(Singular Vector Decompo⁃sition,SVD)的数字图像水印算法最早由Liu R和Tan T提出[1],周波等人利用SVD的代数性质,对数字水印嵌入载体图像经SVD分解后的矩阵中,通过一系列的图像缩放、旋转、转置等几何攻击实验以后,发现提取出的数字水印具有良好的稳定性[2]。
张秋余等人提出的算法首先对载体图像进行3层小波变换(Discrete Wavelet Transform,DWT),在中频子带上直接嵌入置乱后的水印信息并进行SVD分解,也取得了较好的实验效果[3]。
基于小波提升的数字图像水印算法及其MATLAB实现概要
电脑知识与技术DIANNAO ZHISHI YU JISHU开发研究与设计技术基于小波提升的数字图像水印算法及其MATLAB 实现罗建禄1 杨娟2 刘颖1(1. 武警成都指挥学院成都 610213; 2. 重庆通信学院重庆 400035[摘要]数字水印技术作为数字媒体版权保护的有效办法,涉及到多个学科,迫切需要一种强大的研究工具。
MATLAB 以其自身具有的优势,正好可以成为研究数字水印的一种有效工具。
文章介绍了数字水印技术实现的一般概念,提出了一种基于小波提升的图像数字水印算法. 通过MATLAB 仿真结果表明,利用该算法具有处理速度快,嵌入的水印信息量大、不可见性好等优点。
[关键词] 小波提升;数字水印;MATLAB用数字化技术将图标直接隐藏在静态图像、活动图像或其他数字化传播媒体中的技术被称为数字化水印处理技术,其实质是图像信息的隐藏(图像水印处理技术[1]。
数字化水印技术是本世纪90年代初随着高速发展的信息技术、网络、多媒体、电子出版物而应运而生的一项高新技术。
随着数字技术的发展和网络的普及,数字媒体的复制和通过网络传播对媒体的原始拥有者的权益造成直接的或潜在的威胁。
因此数字媒体的版权保护和身份鉴别成为一个迫切需要解决的首要问题。
数字水印是解决这一问题的有效补充方法,由于数字水印具有双重安全性,即水印的添加与否具有不可知性,水印的提取受密钥的保护,因而非常适用于民用和军用信息安全问题。
1 数字水印1.1 数字水印的基本特性数字水印的基本功能是将产权、产品的标识码以及购买者的信息等(称为水印信号嵌入到数字媒体中。
嵌入的水印信号应当不降低原数据的质量、感觉上不易被察觉(即不可见水印。
可见水印由于容易受到攻击,目前己不是研究的主流方向。
因此数字水印应当满足:(1不可感知性(透明性:水印应当感觉上不可见,以避免影响媒体质量:同时水印应当在统计上不可见,即攻击者难于用统计的方法发现和删除水印。
(2鲁棒性:生成的水印应当具有经受各种常用的信号处理、压缩和解压及抗攻击的能力,任何企图移动和破坏水印的操作都将导致媒体质量的严重破坏。
一种基于小波变换的数字图像水印算法
一种基于小波变换的数字图像水印算法随着数字图像传输和存储的普及,图像的安全性和版权保护问题日益受到关注。
为了保护数字图像的版权和完整性,数字图像水印技术应运而生。
本文将介绍,旨在提高图像的安全性和版权保护能力。
数字图像水印算法是一种在图像中嵌入特定信息以实现版权保护和图像完整性验证的技术。
小波变换是一种将信号分解为多个频带的数学变换方法,具有良好的时频局部性和多分辨率特性。
基于小波变换的数字图像水印算法利用小波变换的多分辨率特性,将水印信息嵌入到图像的低频子带中,以实现对图像的保护。
该算法的具体步骤如下:首先,将原始图像进行小波变换,得到图像的低频子带和高频子带。
然后,选择适当的低频子带进行嵌入水印信息。
水印信息可以是数字签名、版权信息等。
接下来,将水印信息通过嵌入算法嵌入到选定的低频子带中。
嵌入算法可以采用替换或增加的方式,将水印信息嵌入到图像中。
最后,对嵌入水印后的图像进行逆小波变换,得到带有水印信息的图像。
基于小波变换的数字图像水印算法具有以下优点:首先,水印信息嵌入到低频子带中,不会引起人眼的明显变化,保证了图像的可视性。
其次,小波变换具有多分辨率特性,可以根据需求选择适当的子带进行水印嵌入,提高了水印的鲁棒性和安全性。
另外,小波变换可以实现对图像的分解和重构,可以有效地抵抗常见的攻击如压缩、旋转和裁剪等。
然而,基于小波变换的数字图像水印算法也存在一些挑战和限制。
首先,水印信息的嵌入和提取需要较大的计算量,对算法的实时性提出了要求。
其次,水印信息的鲁棒性对于图像的失真和攻击具有一定的容忍度,但仍然需要进一步的改进和研究。
综上所述,基于小波变换的数字图像水印算法是一种有效的保护数字图像版权和完整性的技术。
随着数字图像的广泛应用,该算法在信息安全领域具有重要的研究和应用价值。
未来的研究方向可以在提高算法的实时性和鲁棒性的基础上,进一步改进和优化算法,以满足不同应用场景的需求。
基于图像Tchebichef矩抗几何攻击的零水印算法
C ODE N J YI I DU
h t t p : / / w w w . j o c a . a n
d o i : 1 0 . 3 7 2 4 / S P . J . 1 0 8 72 01 3. 0 04 3 4
Ab s t r a c t :T h e e x i s t i n g w a t e r ma r k i n g a l g o i r t h m b a s e d o n i ma g e mo me n t s h a s t h e d i s a d v a n t a g e s o f s ma l l c a p a c i t y ,l a r g e
ma t ix r .Af t e r wa r d s ,b i n a r y s e c r e t k e y wa s g e n e r a t e d a c c o r d i n g t o n u me r i c a l ma t r i x a n d w a t e m a r r k i ma g e ,a n d s a v e d t o z e r o - w a t e ma r r k i n g i n f o r ma t i o n d a t a b a s e .I n d e t e c t i o n .t h e s a me p r o c e s s wa s e x e c u t e d t o d r a w o u t n u me ic r a l ma t r i x f r o m t h e u n a u t h e n t i c a t e d i ma g e ,a n d wa t e r ma rk i ma g e w a s e x t r a c t e d b y u s i n g t h e s e c r e t k e y a n d n u me i r c a l ma t ix r .T h e e x p e ime r n t a l
基于图像Tchebichef矩抗几何攻击的零水印算法
基于图像Tchebichef矩抗几何攻击的零水印算法程兴宏;侯榆青;程璟星;蒲鑫【摘要】由于目前基于图像矩技术的水印算法水印容量小,算法复杂,鲁棒性有待提高,提出一种新颖的抗几何攻击的零水印算法.该算法以图像归一化技术和Tchebichef矩系数的特点为基础,首先计算原始图像单位圆内旋转归一化的Tchebichef矩,将Tchebichef矩的左上角部分扫描成数值矩阵;然后根据数值矩阵和水印图像生成二进制密钥并保存到零水印信息库.证明版权时待检测图像也按相同的流程处理,利用密钥和生成的数字矩阵提取待检测图像的水印.实验结果表明,该算法对任意角度的旋转、缩放和常规信号处理及其组合攻击具有很强的鲁棒性.%The existing watermarking algorithm based on image moments has the disadvantages of small capacity, large complexity and its robustness should be improved in further study. A new zero-watermarking against geometric attacks was proposed. Using the image normalization and the features of Tchebichef moments, the rotation normalized Tchebichef moments of original image was calculated in the unit circle, and the upper-left corner of Tchebichef moments was scanned into numerical matrix. Afterwards, binary secret key was generated according to numerical matrix and watermark image, and saved to zero-watermarking information database. In detection, the same process was executed to draw out numerical matrix from the unauthenticated image, and watermark image was extracted by using the secret key and numerical matrix. The experimental results show that this algorithm is robust against rotationattacks of random angles, scaling attacks and common signal processing operations, even combined attacks.【期刊名称】《计算机应用》【年(卷),期】2013(033)002【总页数】4页(P434-437)【关键词】零水印;Tchebichef矩;图像归一化;几何攻击;鲁棒性【作者】程兴宏;侯榆青;程璟星;蒲鑫【作者单位】西北大学信息科学与技术学院,西安710127;西北大学信息科学与技术学院,西安710127;西北大学信息科学与技术学院,西安710127;西北大学信息科学与技术学院,西安710127【正文语种】中文【中图分类】TP309.20 引言水印技术作为数字媒体版权保护和内容认证的重要手段之一,已经得到广泛的关注和研究。
基于Tchebichef矩和小波提升的数字水印算法
基于Tchebichef矩和小波提升的数字水印算法
赵杰;王晅;何冰
【期刊名称】《计算机工程》
【年(卷),期】2009(035)011
【摘要】提出一种基于Tchebichef矩和小波提升的抵抗几何攻击的内容认证水印算法,对图像进行一次小波提升分解,计算其低频成分的Tchebichef低阶矩不变量来构建水印系统.水印认证过程只须汁算图像的几个低阶Tchebichef矩不变量.将该算法与基于几何矩不变量的算法进行比较.结果表明,该算法简单、有效,对旋转、缩放、剪切等几何攻击以及JPEG压缩等攻击具有较高的稳健性.
【总页数】3页(P113-115)
【作者】赵杰;王晅;何冰
【作者单位】陕西师范大学物理学与信息技术学院,西安,710062;陕西师范大学物理学与信息技术学院,西安,710062;陕西师范大学物理学与信息技术学院,西
安,710062
【正文语种】中文
【中图分类】TP391
【相关文献】
1.基于小波矩的抗几何攻击数字图像水印算法研究 [J], 王向阳;杨艺萍;杨红颖
2.基于Krawtchouk矩和小波变换的数字水印算法 [J], 郝红杰;吴一全
3.基于Radon变换不变矩和小波提升的水印算法 [J], 何冰
4.一种基于Tchebichef矩的半脆弱图像数字水印算法 [J], 吕皖丽;郭玉堂;罗斌
5.基于Tchebichef矩和Logistic混沌加密的数字水印算法 [J], 陈青;王宁
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基于小波提升和纠错编码的数字水印算
基于小波提升和纠错编码的数字水印算
方征;刘文波
【期刊名称】《仪器仪表用户》
【年(卷),期】2004(011)004
【摘要】整数小波变换正得到学术界的广泛研究和运用,尤其是在JPEG2000图像压缩标准中被推荐使用.鉴于整数小波变换的独特优势和应用前景,本文提出一种基于小波提升和纠错编码的数字水印算法.使用小波提升技术进行小波变换,在原始图像的小波变换域低频子带中嵌入二值图像水印和混沌序列,并在嵌入和检测过程中引入纠错编码技术.实验证明,本水印算法对常见的图像处理操作具有具有较强的鲁棒性.
【总页数】4页(P78-81)
【作者】方征;刘文波
【作者单位】南京航空航天大学,南京,210016;南京航空航天大学,南京,210016【正文语种】中文
【中图分类】TP317.4
【相关文献】
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基于水印主成分的小波域数字水印方法
基于水印主成分的小波域数字水印方法肖振久;李南;王永滨;姜正涛;陈虹【摘要】For the problems of severe false positive error and being difficult to balance robustness and transparency in a kind of watermark algorithm with singular value decomposition (SVD),we proposed a new idea of watermark principal components-based wavelet domain digital watermarking method.The method first acts three-level discrete wavelet transform (DWT)on original carrier image,then applies SVD on three-level approaching subgraph LL3,and selects the product of left singular matrix and singular value matrix of watermark image as the principal components of watermark,finally it determines the optimal watermark embedding coefficient by learning from fruit fly optimisation algorithm (FOA),and embeds the principal components of watermark image.Experimental results showed that this method can achieve the best balance in robustness and transparency of the watermark while eliminating false-positive problem compared with traditional SVD image watermarking algorithm.%针对一类奇异值分解水印算法中存在严重的虚警错误、鲁棒性和透明性难以平衡的问题,提出一种基于水印主成分的小波域数字水印新思路。
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—113—基于Tchebichef 矩和小波提升的数字水印算法赵 杰,王 晅,何 冰(陕西师范大学物理学与信息技术学院,西安 710062)摘 要:提出一种基于Tchebichef 矩和小波提升的抵抗几何攻击的内容认证水印算法,对图像进行一次小波提升分解,计算其低频成分的Tchebichef 低阶矩不变量来构建水印系统。
水印认证过程只须计算图像的几个低阶Tchebichef 矩不变量。
将该算法与基于几何矩不变量的算法进行比较。
结果表明,该算法简单、有效,对旋转、缩放、剪切等几何攻击以及JPEG 压缩等攻击具有较高的稳健性。
关键词:数字水印;Tchebichef 矩;小波提升Digital Watermark Algorithm Based on Tchebichef Moments and Wavelet LiftingZHAO Jie, WANG Xuan, HE Bing(School of Physics and Information Technology, Shaanxi Normal University, Xi’an 710062)【Abstract 】The watermark based on Tchebichef moments and wavelet lifting is used in an authentication context. After the discrete lifting wavelet transform, the lower order Tchebichef invariant moments of the sub band coefficients are computed. The processing of the encoder and the decoder is simple, and a few low order moments need to be calculated. The algorithm is compared with the algorithm based on the geometric moments.Results show that the scheme is simple, effective. It has high stabilities of geometrical attacks of rotation, scaling, shearing, and JPEG compression.【Key words 】digital watermark; Tchebichef moments; wavelet lifting计 算 机 工 程Computer Engineering 第35卷 第11期Vol.35 No.11 2009年6月June 2009·安全技术·文章编号:1000—3428(2009)11—0113—03文献标识码:A中图分类号:TP3911 概述媒体的数字化方便了信息的存取和传播,但同时也使盗版和非法窜改等行为难以认证,水印技术是解决版权保护问题的一个有效途径。
目前已提出许多数字水印的算法,但现有的数字水印技术大多难以抵抗几何变换类攻击,如旋转、平移和尺度变换等,其中一个最主要的原因是:几何变换虽然并未去除图像中的水印信息,但却使水印的检测与嵌入之间失去同步,从而导致水印检测的失效。
因此,同步问题被认为是抗几何攻击水印技术中有待解决的关键技术。
常见抵抗几何攻击的水印算法有文献[1-2]提出的基于Fourier- Mellin 变换的算法。
矩函数可以描述物体形状的全局特征,并提供大量该物体特有的几何信息。
矩函数的这种特性被广泛应用于图像编码压缩与重构、模式识别、目标状态与方位估计等方面,数字水印技术是其应用领域之一。
文献[3]提出基于Zernike 矩的数字图像水印算法,文献[4]提出基于几何矩不变量的数字水印算法。
随着图像处理研究的深入,引入了许多新的矩函数,离散Tchebichef 矩便是其中具有较好性能的一种[5]。
由于该矩本身是离散的,因此其计算精度较高,可直接应用于离散图像,无须对定义域进行归一化处理,并且Tchebichef 多项式的计算具有递推关系和对称性,可以加快运算。
本文提出一种基于小波提升和Tchebichef 矩的水印算法,并将其与几何矩的算法进行比较。
2 小波提升方案由于传统小波变换的滤波器输出是浮点数,而图像的像素值均为整数,小波系数量化时存在舍入误差,并且图像的重构质量与变换时延拓边界的方式有关。
文献[6]对小波的构造提出一种新的观点:整数小波提升方案(lifting scheme),也称为第2代小波变换。
整数小波提升格式具有真正意义上的可逆性,可不用考虑边界效应。
提升方案基于传统小波变换的思想,但效率更高。
与传统小波变换相比,提升方案主要有以下几个优点:(1)完全是基于空域的构造方法,运算速度快,节省存储空间。
(2)不依赖于平移、伸缩的概念,也不需要傅里叶变换进行频谱分析。
(3)可直接将整数映射成为整数,无须再进行量化。
最低频子带包含了图像的基本信息,占据了原始图像的大部分的能量,是鲁棒水印嵌入的合适位置。
图像的小波分解过程如图1所示。
图1 图像的小波分解3 Tchebichef 矩假设(,)f x y 表示大小为N ×N 的原始图像,则离散Tchebichef 多项式为32()(1)(,,1;1;1)n n t x N F n x n N =−×−−+−,作者简介:赵 杰(1984-),男,硕士研究生,主研方向:图像处理,数字水印;王 晅,副教授;何 冰,硕士研究生收稿日期:2008-10-06 E-mail :zhaojie261134@—114— 其中,,0,1,,1n x N =−"。
(1)(2)(3)(1,2,3;1,2;)32(1)(2)!0ka a a z k k k F a a ab b z b b k k k k∞=∑=()(1)(2)(1)k a a a a a k =+++−"以Tchebichef 多项式的乘积作为核函数引出Tchebichef矩为11001()()(,)(,)(,)N N pq p q x y T t x t y f x y p N q N ρρ−−===∑∑其中,,0,1,,1p q N =−"。
22222222(1)(2)(3)()(,)21N N N N N n n N n ρ−−−−==+"(2)!21N n n n +⎛⎞⎜⎟+⎝⎠其中,0,1,,1n N =−"。
从上面Tchebichef 矩的定义可知,其定义域与离散图像的取值范围相吻合。
但随着阶数p q +的增大,Tchebichef 矩的取值范围过大,不宜进行集中分析,因此,要对其值进行加权修正。
加权的Tchebichef 多项式为i ,,0()()(,)n k n n k n N k t x t x c x n N β===∑ 此时,i i 11,,,,00001()()(,)(,)(,)p qN N i jpq i p N j q N x y i j T c x c x f x y p N q N ρρ−−=====∑∑∑∑, 其中,,,1!(1)!n kk n N N k n k n c n k n k −−−+⎛⎞⎛⎞=−⎜⎟⎜⎟−⎝⎠⎝⎠i 2222212(1)(1)(1)(,)(,)(,)21n N n N N N N n N n N n ρρβ−−−==+"(,)nn N N β=上述过程也可利用几何矩来进行计算。
离散图像(,)f x y 的几何矩为1100(,)N N p q pq x y m x y f x y −−===∑∑则Tchebichef 矩可写为i i ,,,,001(,)(,)p q pq i p Nij j q N i j T c c m p N q N ρρ===∑∑可得一些低阶矩如00002m T N=, 100010263(1)(1)m N m T N N +−=−, 010001263(1)(1)m N m T N N +−=−等。
4 Tchebichef 矩不变量构造具有平移、缩放、旋转均不变的Tchebichef 矩,可分别通过对(,)f x y 进行平移、缩放和旋转处理得到。
为保证平移不变性,可将(,)f x y 图像转化为(,)f x x y y ++图像加以实现,其中,(,)x y 为原图的质心,且1000m x m =, y =0100mm 。
平移后的图像旋转θ度后得到(cos sin ,f x x y θθ+−cos sin )y y x θθ+−, 111200212tan 2µθµµ−=−,其中,nm µ为中心距,且有1100()()(,)N N n m nm x y x x y y f x y µ−−===−−∑∑,值域为[-45°, 45°], [0, 360°]的θ值可参考文献[7]。
将图像缩放α倍得到规则化的图像(,)g x y ,此时100()2N m α=。
注意到Tchebichef 矩的中心为(,)22N N ,将图像中心平移到(,2N )2N。
转换后的新图像与原图像(,)f x y 的关系为cos sin cos sin (,)(,)22N N x y y x g x y f x y θθθθαα−−++=++ 根据图像(,)g x y 计算其几何矩,得到新的几何不变矩,其形式为11200(,){[()cos ()sin ]}2N N n ij x y N m f x y x x y y ααθθ−−===−+−+×∑∑{[()cos ()sin ]}2m Ny y x x αθθ−+−+由此可得新的p q +阶Tchebichef 不变矩:i i ,,,,001(,)(,)p q pq ij i p N j q N i j c c m p N q N ρρ===∑∑ 如果计算出的值较大,可用lg pq T 代替pq T 。
5 水印系统5.1 水印注册将原始图像进行一次提升小波分解后,计算其低频子图的m 个低阶Tchebichef 不变矩,构成特征矢量12(,,,)m f f f =F ",其中,i f 为第i 个低阶Tchebichef 不变矩。
但m 不宜取得过大,否则计算量增加,而且高阶矩的鲁棒性不如低阶矩。