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1、2011年1月西安邮电学院学报Jan.2011第16卷第1期JOURNALOFXIANUNIVERSITYOFPOSTSANDTELECOMMUNICATIONSVol16No1基于小波变换的零水印算法研究雍蓉,吕建平(西安邮电学院计算机学院,陕西西安710121)摘要:针对数字水印不可见性和鲁棒性之间的矛盾,提出一种改进的基于小波变换的零水印方法。该算法首先基于混沌序列从原始图像小波系数的低频域提取特征水印,然后把得到的特征水印注册到IPR中。实验结果表明,此算法不直接修改载体图像数据,嵌入的水印具有良好的不可见性,对常
2、见的JPEG压缩、噪声、剪切等各种图像攻击具有较强的鲁棒性,而且在不知道密钥的情况下,不可能成功的提取出水印信息,具有良好的安全性。关键词:零水印;Logistic映射;小波变换中图分类号:TP391文献标识码:A文章编号:1007-3264(2011)01-0045-04随着计算机和网络技术的飞速发展,使得数据嵌入过程大都采用在原图上加载水印信息的方式,的交换和传输变成了一个相对简单且快捷的过程。方法本身都对原图像进行一定的修改,不可避免地人们借助于计算机、数字扫描仪、打印机等电子设备存在着图像失真、水印鲁棒性差等问题,并且
3、这类方可以方便、迅速地将数字信息传达到世界各地,在国法在水印的鲁棒性和不可感知性上存在着矛盾。本际互联网上发布自己的作品,传递重要的信息,进行文在对这些方法进行深入的分析之后,提出了基于[1,2]各种学术交流和电子商务活动。同时也发现了数字小波域的零水印算法。信息传播过程中所产生的一些负面问题,其中一个1基于小波域的零水印重要的问题就是数字产品的版权保护。因为通过网络传输,任何恶意的个人或团体都有可能在没有得小波变换在出现后不久的时间里就被图像处理到作者许可的情况下,拷贝和传播有版权的作品内界所广泛接受和应用,它相对于DFT和DCT,有很容,侵犯作
4、者的版权和所有权,因此如何在网络环境多独特的优点,所以本文采用DWT变换域来构造中实施有效的版权保护和信息安全手段,已经成为零水印。了一个迫在眉睫的现实问题。离散小波变换DWT进行图像处理的基本思想数字水印技术通过在原始数据中嵌入秘密信息就是对图像进行多分辨率分解,将图像分解成不同来证实该数据的所有权。被嵌入的秘密信息是一段空间、不同频率的子图像,然后再对子图像的系数进[3]文字、标识、序列等,而且这种水印通常是不可见或行处理。对系数的处理是小波变换用于图像处理不可察的,它与原始数据紧密结合,并隐藏其中,成的核心如图1所示,图像经过一级小波变换后被分
5、为源数据不可分离的一部分,并可以经历一些不破割成4个频带:水平、垂直、对角线和低频,低频部分坏源数据使用价值或商用价值的编辑而保存下来。还可以继续分解。图像经过小波分解后生成的小波近些年来,数字水印领域涌现出大量的水印嵌图像具有与原图像不同的特性,表现在图像的能量入和检测方法,这些方法大致可以分为空间域算法主要集中在低频部分,即图像的主要部分;而图像的和变换域算法两类。目前在频域内嵌入水印已经被高频部分,即图像的细节部分能量较少。认为是比较安全和可靠的方法。但是,这些方法的收稿日期:2010-07-22作者简介:雍蓉(1983-),女,硕士研究生,
6、研究方向:数字图像处理,Email:183509778@qq.com;吕建平(1957-),男,教授,研究方向:数字图像处理。46西安邮电学院学报2011年1月同时构造多个零水印。图1一级小波变换根据小波变换后的图像重要特征的所在区域,选择小波变换域的低频区作为零水印的构造区域,图3K1=0.01,图4K1=0.01001,此外低频区内的系数具有很强的抗干扰能力,这样K2=0.02时选取的位置K2=0.02001时选取的位置构造出来的零水印具有很好的鲁棒性。图像进行小2.2特征水印的生成波变换的层数
7、与图像的大小有关,图像越大分解的假设特征水印是W,其长度是N/2。然后,根据层数越多。比如一幅256256大小的图像,在进行确定的位置,就可以得到N个小波系数的值,该值3级小波变换后,低频自带的大小是3232,因此能用fi表示,1∀i∀N。比较相邻的小波系数的值,够选取小波系数的个数小于1024。若选取的小波如比较系数f1和f2,若f1-f2>0,则w1=1,否系数个数为N,其位置的选取由混沌法随机生成,则则w1=-1。具体公式如下相应的零水印的嵌入和检测流程图分别由图2和图1iff2j-1-f2j>0Wj=N/2#j>15所示。-1iff2
8、j-1-f2j∀0(3)这样就按其位置依次输出一个由{1,-1}构成的序列,这个序列就是零水印W。2.3D
