Matlab实现基于DCT域的鲁棒水印算法

Matlab实现基于DCT域的鲁棒水印算法

摘要：数字水印技术（digital watermarking）是实现版权保护的有效办法，并已得到了广泛的应用。文章介绍了数字水印的相关知识，并借助于matlab环境实现了基于dct域的鲁棒水印嵌入和提取的方法。

关键词：matlab；dct域；鲁棒水印

中图分类号：tp391 文献标识码：a 文章编号：1674-1723（2012）10-0155-02

当今，随着计算机网络和数字技术的发展，越来越多的多媒体数字作品不断出现在网络上，其版权保护成为一个迫切需要解决的问题。数字水印是实现版权保护的有效办法。数字水印是一种全新的信息隐藏技术，它的基本思想是在原始数据中嵌入秘密的信息（即水印）来证实该数据的所有权。通过对原始数据做微量修改来嵌入水印信息，从而达到信息隐藏的目的。水印的嵌人通常借助于算法进行实现，水印的提取用嵌入的逆算法进行实现。

一、数字水印的概念

数字水印技术是将一些标识信息（即数字水印）直接嵌入数字载体（包括多媒体、文档、软件等）当中，但不影响原载体的使用价值，也不容易被人的知觉系统（如视觉或听觉系统）觉察或注意到。通过这些隐藏在载体中的信息，可以达到确认内容创建者、购买者、传送隐秘信息或者判断载体是否被篡改等目的。数字水印是信息隐藏技术的一个重要研究方向。

二、数字水印的分类

（一）可见水印与不可见水印

可见水印：嵌入的水印是可见的。

不可见水印：具有透明性，这是目前大多数水印技术的要求。应用面较广，对数字作品实现版权保护作用更好，是目前研究的主流。（二）鲁棒水印、脆弱水印和半脆弱水印

1.鲁棒水印。鲁棒水印的主要目的在于保护数字作品的版权，它要求嵌入后的水印能够经受各种常用的信号处理操作，包括无意的或恶意的处理，如有损压缩、滤波、平滑、信号裁减、图像增强、重采样、几何变形等等。鲁棒水印在经过各种处理后，只要宿主信息没有被破坏到不可使用的程度，都应该能够检测出来。因此，该类水印的稳健性要求较高。

2.脆弱水印。又称为完全脆弱性水印，要求水印能够检测出对图像像素值进行任何改变操作。完全脆弱水印的目的在于保护数字作品的完整性，鉴别数字作品的真伪。

半脆弱水印

要求水印能够抵抗一定程度的有益的数字信号处理操作。这类水印可以比完全脆弱水印稍微鲁棒一些，即允许图像有一定的改变，它是在一定程度上的完整性检验。

3.时（空）域数字水印和频域数字水印。

时（空）域数字水印：时（空）域数字水印是直接在信号空间上叠加水印信号。

频域数字水印：基于变换域的数字水印技术往往采用类似于扩频图像的技术来隐藏水印信息。这类技术一般基于常用的图像变换（基于局部或是全局的变换），这些变换包括离散余弦变换（dct）、离散小波变换（dwt）、傅氏变换（dft或fft）等。

四、结语

用于版权认证的水印算法必须具有较好的鲁棒性，即数字水印必须很难被清除。通过实验，上述算法生成的含水印图像在经过一定量的图像裁减或者适度的jpeg压缩后仍能从中提取出嵌入水印图像的大致轮廓，因此，该算法具有较好的鲁棒性。

参考文献

[1] 黄胜忠．基于matlab的复合数字水印认证系统的设计与应用[j]．计算机与数字工程，2011，（1）．

[2] 高玉娜，杨忠根．基于dct域的数字水印算法[j]．电脑知识与技术，2009，

5（4）.

[3] 袁修贵，周振．一种新的基于dwt、dct和svd的鲁棒水印算法[j]．2011，（1）．

作者简介：韩江（1979-），男，黑龙江齐齐哈尔人，黑龙江省交通职业技术学院讲师，硕士，研究方向：数据库应用。