基于扩频通信的DCT域彩色图像数字水印算法.pdf

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1、第28卷第1IA期2007年11月通信学报JournalonCommunicationsV01．28No．11ANovember20(”基于扩频通信的DCT域彩色图像数字水印算法李娜，郑晓势，刘广起，赵彦玲，周伟(山东省计算中心，山东济南250014)摘要：根据扩频通信技术原理，利用m序列生成水印，通过扩频码与待检测载体图像的相关性设计了DCT域的彩色图像水印算法。该算法可实现盲提取，既不需要原始水印也不需要任何参数，检测简单方便、实时性好，具有很强的现实意义。算法实现过程中充分考虑了隐形性和稳健性的兼容，在各类纹理图像及各种颜色图像中具有普遍适用性。仿真实验表明该算法中水

2、印不仅具有隐形性，而且对于常见的攻击处理都具有较强的顽健性。关键词：扩频通信；m序列；数字水印：盲检测中图分类号：TP391文献标识码：A文章编号：1000-436X(2007)11A。0034-05AlgorithmofcolourimagewatermarkinDCTdomainbasedonspreadspectrumcommunicationLINa，ZHENGXiao—sift，LIUGuang—qi，ZHAOYan—lin，ZHOUWei(ShandongComputerScienceCenter,Jinan250014，China)Abstract：Analg

3、orithmofcolourimagewatermarkinDCTdomainbasedonspreadspectrumcommunicationwasin-troduced．Theoriginalimageoranyparameterwasnotrequiredfordetectingthewatermark．Therelativityofm-sequenceandembeddedDCTcoefficientwasappliedSOthatthedetectionschemewassimple，real-timeandpractical．Experimentresults

4、showthattheextensivelyapplicablealgorithmkeepsthequalityoftheimageaswellasrobustnessagainstcorn-monimageprocessingoperations，suchasnoise—adding，filtering，JPEGcompression，croppingere．Keywords：spreadspectrumcommunication：m-sequence；digitalwatermark；blinddetection引言近年来，多媒体数据(文本、图像、音视频)已广泛应用于开

5、放的网络环境中。随之而来的是对原版文件的任意拷贝、编辑和散布，数字媒体易于处理难以管理的特性使其版权无法得到有效保护。数字水印正是以保护数字媒体版权为目的而发展起来的，成为当前通信领域的研究热点ll卅。通常数字水印技术应具备两条最基本的性质：1)隐形性，即嵌入的水印不能引起数字媒体质量的明显下降而被察觉；2)顽健性，即水印必须能抵御一般的信号处理(噪声、平滑、滤波、A／D和D／A转换，压缩等)和各种几何变换(平移、旋转、缩放、剪裁等)的攻击，难以从被嵌的数字信息中移除，并且难以被破坏和伪造。本文根据扩频通信技术原理，设计了一种新的彩色图像水印算法，不仅实现盲提取，而且算法通

6、用性强、检测实时性好，具有很强的现实意义。2理论分析2．1扩频通信技术从通信角度看，原始图像可以被认为是近似连收稿日期：2007．09．11基金项目：山东省中青年科学家奖励基金资助项目(2004BS01005)FoundationItem：ShandongDistinguishedMiddleagedandYoungScientistAwardFoundation(2004BS01005)第llA期李娜等：基于扩频通信的DCT域彩色图像数字水印算法·35·续幅度的、二维的、有限带宽的并具有很大平均噪声功率的信道。数字水印是欲传输的信号，而对数字水印图像的干扰和攻击可以被看作

7、是在信道中引入失真或畸变。数字图像水印的通信模型【51可由图l表示。由图可见，数字图像水印非常类似于典型的信道通信系统，这就为扩频通信及相关编码技术在数字水印技术中的应用奠定了基础。f⋯～⋯⋯⋯⋯⋯⋯‘：l调制／传输卜_吲脚刮J函tr⋯1-’；密钥{⋯】『．．．土信道。接收／解调“固_一图1数字图像水印的通信模型扩频通信作为一种新型的通信方式，具有抗干扰、抗噪音、低功率谱密度、保密性好等许多优点。究其本质，扩频技术可以看作以带宽换取信噪比：信号能量被扩展到一个很宽的频带内，获得很低的信噪比，使得信号难以被检测、解释