第37卷增刊(I)
2007年9月
东南大学学报(自然科学版)J OURNAL O F S OUTHE A S T UN I VER SITY (Natural Science Ed iti on ) Vol 137Sup (I)Sep t .2007
基于Walsh 编码调制的抗打印扫描数字水印算法
葛云露1,2 年桂君1,3 王树勋1
(1吉林大学通信工程学院,长春130021)
(2中国电波传播研究所,青岛266107)
(3吉林大学物理学院,长春130021)
摘要:针对印刷品防伪的实际需求和现有相关数字水印算法嵌入的是无意义水印信号、且嵌入量小的问题,提出了一种基于W a lsh 编码调制抗打印扫描数字水印鲁棒性算法.结合HVS 和NVF 自适应控制水印的嵌入强度,实现了大容量有意义水印信息的嵌入和提取.在满足水印不可感知性的条件下,有效地抵御打印扫描过程中的各种攻击,水印嵌入量达到了4096bit .实际打印扫描测试表明,所提出的算法对该过程中的各种攻击如半色调、D /A 转换、A /D 转换、缩放、旋转、剪切、扭曲和各种随机噪声等具有较强的鲁棒性.
关键词:数字图像水印;打印扫描;W alsh;可读水印;嵌入量
中图分类号:TP183 文献标识码:A 文章编号:1001-0505(2007)增刊(I )20197204
Wa lsh m odul a ti n g wa term ark i ng a lgor ithm
for i m a ge pr i n t 2and 2s can pr ocess
Ge Yunlu 1 N ian Guijun 1,2 W ang Shuxun 1
(1Schoo l of Com m unicati on Engineeri ng,J ilin U niversity,Changchun 130021,China )
(2C o ll ege of Physi cs,J ilin U niversi t y,Changchun 130021,Ch i na )
Abstra c t:I n vie w of the actual de m and t o securitym atte rs,the existing e mbedded infor m ati on capacity is s m all in most of the existing wa ter m arking a lgorithm for digital i m age p rint 2scan pr ocess .A ne w m ethod ba sed on W alsh orthogonal tr ansf or m sequence modulating water ma r k is pr oposed .The e m bedded inf or 2m ati on capacity reaches 4096bits under the N V F (noise visibiltiy function )com biningw ith HVS (human visual syste m )and the characte ristic of the i m age t o contr ol the wa ter m ark e m bedding intensity .The al 2gorithm has p r oved t o be r obust during the p rint 2scan pr ocess against vari ous attacks,such as i m age ha lf 2t one,D /A ,A /D ,scaling,r otati on,cr opp ing,ske w,and different kinds of random noise signal .
Key wor ds:digital i mage water ma r king;print 2and 2scan;W alsh;readable water ma r k;e m beded inf or m a 2
ti on capac ity
收稿日期22 作者简介葛云露(8—),女,硕士生,y @63;王树勋(联系人),男,教授,博士生导师,x 2@y 现有的抗打印扫描水印算法基本上可以分为两类:空间域方法和变换域方法.空间域方法
[1-2]通过直接改变图像某些像素的灰度值来加入水印,该方法往往稳健性不强;变换域方法[3-12]是利用某种变换方法(如DCT 、DFT )将图像变换到频域,通过修改某些特定频域系数的方法来嵌入水印信息,再通过逆变换将其变换回空间域,得到嵌入水印后的图像.绝大多数的水印算法对于数字图像中常见的攻击稳健性较好,但抗打印扫描综合攻击的稳健性较差.主要缺点是现有大多抗打印扫描水印算法只是针对打印扫描过程中的某一攻击进行的研究,经历打印扫描过程后,往往水印信号的提取效果不佳.且现有算法所嵌入的水印信号多为小于1024bit 的随机序列信号,水印嵌入量小,只可检测出水印信号的有无,而实际应用中大多都需要大容量的可视水印信号,因此这离实际应用水平还相距甚远.
通过大量相关检测实验发现,W a lsh 函数的严格正交性相比其他正交函数,更有助于提高水印信号在经历打印扫描过程后的相关检测运算结果,所以本文提出了一种基于W 编码调制抗打印扫描数字水:20070720.
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