一种结合DWT和DCT域的灰度图像的水印技术
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中目 有 姥武苏．装备
２０年 ２ 总 ６期 ０８ 第 期（第 ０ ）
一
种结合 Ｄ ＷＴ和 ＤＣ Ｔ域的 灰度 图像的水印技术
焦春 燕 熊吉忠
曲阜师范大学 山东日照 ２ ６ ２ ７８６
摘
要 ：本文提 出了一种 结合 ＤＴ Ｄ Ｔ Ｃ 和 Ｗ 的鲁棒 自 适应公 开水印技 术。在充分考虑 ＨＳ 蔽特性 的基础上 ， Ｖ掩 利用 Ｈ Ｉｃ ｔ ｉｂ ｒ 扫
数字 水 印是实现 数 字作 品版权 保 护的 有效 方法 ，它 通过 在 原始数据 中嵌入 秘密 信息 （ 印） 证 实该作 品 的 水 来 所有 权 。一 个实用 的水 印方法 除 了考 虑水 印 的不可 见性 和健 壮 性 ，还应 当考 虑水 印的恢 复是 否需 要原 始数 据 。
数 字 图像 的离散 余弦 变换 是一 种 正弦 型 的可分 离变 换 ，对 于 一 幅给 定 的 ｘ帕 数 字 图 像 Ｉ ｒ Ｃ ，其 离 散 （， ） 余 弦 变 换 的 正 、反 变 换 分别 为 ：
－ｌ ’ Ⅳ 一
Ｄ Ｔ Ｗ 的鲁棒 自适应公开水印技术。在充分考虑Ｈ Ｓ ｃ 和Ｄ Ｔ Ｖ 掩蔽特性的基础上， 算法利用Ｈ ｂ ｒ 扫描，保持图像 ｉ ｅｔ １
空 间局 部特 性 。在 结合 各块 视 觉 阈值 的基础 上 ，通过 不 同强度 地 调整 图像 分 块 的Ｈ ｅ ｔ ｉ ｂ ｒ 序列 中 两相 邻分块 小 １ 波 变换 后对 应 细节 子带 均值 之 间 的大小 关系 ， 以 自适 应 地 嵌 入水 印信 号 ，真 正实现 盲 水 印提取 。实验结 果也 证 明 ，该算法 对 常见 图像 处 理操 作 、有损 压缩 和裁 剪 、挤
（ ） 载体 图像 中 自适 应 的 嵌入 ｎ ｍ 水 印 图像后 ， ３在 ｕ个
描 ，保持 图像空间局部特性 。在结合各块视觉阈值 的基础上 ，通过 不同强度地调整图像分块 的 Ｈ ｌｃ ｔ 列中两相邻分块小 ｉｂ ｒ 序
波变换后 对应 细节子带均值之 间的大小关系，以 自适应地嵌入 水印信 号 ，真正 实现盲水印提 取 。
关键词 ：数 字水印 离散 小波 变换 Ｈ ｅ ｔ ｉ ｂ ｒ 扫描 ｌ ＨＶ Ｓ
ＤＴ Ｃ 的变 换 核 为余 弦 函数 ， 每一 个 Ｃ ， ） 是 实 都
值 ，因此，Ｄ Ｔ Ｃ 的计算速度快 ，便于图像压缩及其它处
理 。为 了保证 灰 度水 印 图像 具有 良好 的可视 性和 较 小的 数据 冗 余性 ，首先 ，将 水 印 图像 进行 ８ 分 块Ｄ Ｔ 换 ×８ Ｃ变 后 ，用 Ｊ Ｅ 亮度 量化 表对 各 子块 的 Ｄ Ｔ 数进 行 量化 并 ＰＧ Ｃ系 调 整 ，然后按 ｚ 形 扫描 的顺序 从 每块 中提 取 出前 ８ 系 字 个 数 的量 化值 并依序 连接 生 成水 印信 号 尸 ，再将 肿 每一 个 数 转换 为 ７ 二进 制 码 后按 序 排 列得 到 二进 制 序 列矩 阵 位
主 任
维普资讯
２０ 第 期 总 ６期 ０ 年 ２ （第 ０ ） ８
灰 度最 为 敏感 ，在 中等灰 度 很 宽 的范 围 中Ｗ ｂ ｒ ｅ ｅ 比保 持
中 现代敷甫 备 国 装
值 之 间 的 大 小关 系 自适 应 的嵌 入 水 印 信 号 。
２ 块 视 觉阈 值 Ｊ Ｄ ． Ｎ
离 散余弦 域 与小波域相 结合 的鲁棒 自适应公开水印算法
一
、
１ 水 印 图像在 Ｄ Ｔ 的预 处 理 ． Ｃ域
收 稿 日期 ： ２ ０ － ９ ０ ０７ ０－ １
为 了保证水 印同时具有 良好的透 明性和鲁棒性，很
多 自适 应 水 印算法 都 开始 考虑 结 合人 眼视 觉 屏蔽 特性 。
，
压、像素移位等几何变换有较高的鲁棒性，特别是信号
增 强 操作 处理 几乎 不 影响 水 印 的正确提 取 ，所 以该 算法
分别取出帅 的每一行和每一列的二进制序列，将其
是有效和实用的 。
进 行 奇偶 校 验编 码 ，将行 的编 码 结果 存 在 中每 一行 的 最 后 一位 ，最 终 成 一 个 ８ 的二进 制 系数 矩 阵 。将 ×８ 列 的编码 结果 作 为一 个 单 独 的矩 阵存 放 在 的后 面 。
另 外 ，多数 商标 或版 权标 志 都是 以灰 度 图像或 彩色 图像
ｒ Ｏ ‘； ＝ ０
…
…
＂ｖ＝０１．， —ｌ ， ， ．Ｎ ．．
（） Ｉ
， ；－－（口）￣）Ｓ 】ｓ ： 】 （ ）∑Ｙ “ （ （ＶＯ ， ； ＩＩ ）ｖ Ｃ【 ， Ｎ ｃ ∑∑ｎ ｎ ｃ ： ｃ【 坐】 ｏ ０ ：
Ｃ ＝“ｖ （）【— 】［： 】 （）（（ ，ｃｓ： 】ｓ！ 】 ｕ＝（ａｉ （ ）ｓ ｃ ： ｖ 口） ） ， ｃ【！ ｏ － ｖａ）） ，ｃ ： ｃ ！ ） “（ 口 ∑∑，，。 － ： ｖ ， ｏ ： ｃ ； ； ： ；
，
目前大部分的水印算法 （ 尤其是基于小波的水印算法） 在 检测水 印时都需要原始图像，因而其实用性受到限制。
本文基于块 的临界噪声阈值 ２ Ｄ ３ Ｓ Ｎ ｔ ｃ ｂ ｅ Ｎ （ｕ ｔ ｏ ｉ ａ １ ｄ
Ｄ ｆｅｅｃ ） ｉ ｆ ｒ ｎ ｅ 计算 主要 利用 了Ｈ Ｓ 以下几 个特 性 ： （） Ｖ的 １ 对 不 同亮 度 区域 的噪 声的 视觉 敏 感性 不 同 ，通常 对 中等
作者简介：焦春燕，学士，讲师。熊吉忠， 研究生，正科级
ｇＯ ・０ － ＿ ・ … …
表示的，因考虑到加入信息量过大影响载体图像的视觉
效 果只 使用 二值 水 印 图像 。因此 ，如 何嵌 入灰 度水 印图 像 的研 究具 有很 重要 的实用 价值 。本 文提 出了一种 结合
，ｃ＝０Ｉ Ｎ 一１ ， …
（） ２
其 中
） ＿ ｛
中目 有 姥武苏．装备
２０年 ２ 总 ６期 ０８ 第 期（第 ０ ）
一
种结合 Ｄ ＷＴ和 ＤＣ Ｔ域的 灰度 图像的水印技术
焦春 燕 熊吉忠
曲阜师范大学 山东日照 ２ ６ ２ ７８６
摘
要 ：本文提 出了一种 结合 ＤＴ Ｄ Ｔ Ｃ 和 Ｗ 的鲁棒 自 适应公 开水印技 术。在充分考虑 ＨＳ 蔽特性 的基础上 ， Ｖ掩 利用 Ｈ Ｉｃ ｔ ｉｂ ｒ 扫
数字 水 印是实现 数 字作 品版权 保 护的 有效 方法 ，它 通过 在 原始数据 中嵌入 秘密 信息 （ 印） 证 实该作 品 的 水 来 所有 权 。一 个实用 的水 印方法 除 了考 虑水 印 的不可 见性 和健 壮 性 ，还应 当考 虑水 印的恢 复是 否需 要原 始数 据 。
数 字 图像 的离散 余弦 变换 是一 种 正弦 型 的可分 离变 换 ，对 于 一 幅给 定 的 ｘ帕 数 字 图 像 Ｉ ｒ Ｃ ，其 离 散 （， ） 余 弦 变 换 的 正 、反 变 换 分别 为 ：
－ｌ ’ Ⅳ 一
Ｄ Ｔ Ｗ 的鲁棒 自适应公开水印技术。在充分考虑Ｈ Ｓ ｃ 和Ｄ Ｔ Ｖ 掩蔽特性的基础上， 算法利用Ｈ ｂ ｒ 扫描，保持图像 ｉ ｅｔ １
空 间局 部特 性 。在 结合 各块 视 觉 阈值 的基础 上 ，通过 不 同强度 地 调整 图像 分 块 的Ｈ ｅ ｔ ｉ ｂ ｒ 序列 中 两相 邻分块 小 １ 波 变换 后对 应 细节 子带 均值 之 间 的大小 关系 ， 以 自适 应 地 嵌 入水 印信 号 ，真 正实现 盲 水 印提取 。实验结 果也 证 明 ，该算法 对 常见 图像 处 理操 作 、有损 压缩 和裁 剪 、挤
（ ） 载体 图像 中 自适 应 的 嵌入 ｎ ｍ 水 印 图像后 ， ３在 ｕ个
描 ，保持 图像空间局部特性 。在结合各块视觉阈值 的基础上 ，通过 不同强度地调整图像分块 的 Ｈ ｌｃ ｔ 列中两相邻分块小 ｉｂ ｒ 序
波变换后 对应 细节子带均值之 间的大小关系，以 自适应地嵌入 水印信 号 ，真正 实现盲水印提 取 。
关键词 ：数 字水印 离散 小波 变换 Ｈ ｅ ｔ ｉ ｂ ｒ 扫描 ｌ ＨＶ Ｓ
ＤＴ Ｃ 的变 换 核 为余 弦 函数 ， 每一 个 Ｃ ， ） 是 实 都
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理 。为 了保证 灰 度水 印 图像 具有 良好 的可视 性和 较 小的 数据 冗 余性 ，首先 ，将 水 印 图像 进行 ８ 分 块Ｄ Ｔ 换 ×８ Ｃ变 后 ，用 Ｊ Ｅ 亮度 量化 表对 各 子块 的 Ｄ Ｔ 数进 行 量化 并 ＰＧ Ｃ系 调 整 ，然后按 ｚ 形 扫描 的顺序 从 每块 中提 取 出前 ８ 系 字 个 数 的量 化值 并依序 连接 生 成水 印信 号 尸 ，再将 肿 每一 个 数 转换 为 ７ 二进 制 码 后按 序 排 列得 到 二进 制 序 列矩 阵 位
主 任
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２０ 第 期 总 ６期 ０ 年 ２ （第 ０ ） ８
灰 度最 为 敏感 ，在 中等灰 度 很 宽 的范 围 中Ｗ ｂ ｒ ｅ ｅ 比保 持
中 现代敷甫 备 国 装
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２ 块 视 觉阈 值 Ｊ Ｄ ． Ｎ
离 散余弦 域 与小波域相 结合 的鲁棒 自适应公开水印算法
一
、
１ 水 印 图像在 Ｄ Ｔ 的预 处 理 ． Ｃ域
收 稿 日期 ： ２ ０ － ９ ０ ０７ ０－ １
为 了保证水 印同时具有 良好的透 明性和鲁棒性，很
多 自适 应 水 印算法 都 开始 考虑 结 合人 眼视 觉 屏蔽 特性 。
，
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增 强 操作 处理 几乎 不 影响 水 印 的正确提 取 ，所 以该 算法
分别取出帅 的每一行和每一列的二进制序列，将其
是有效和实用的 。
进 行 奇偶 校 验编 码 ，将行 的编 码 结果 存 在 中每 一行 的 最 后 一位 ，最 终 成 一 个 ８ 的二进 制 系数 矩 阵 。将 ×８ 列 的编码 结果 作 为一 个 单 独 的矩 阵存 放 在 的后 面 。
另 外 ，多数 商标 或版 权标 志 都是 以灰 度 图像或 彩色 图像
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目前大部分的水印算法 （ 尤其是基于小波的水印算法） 在 检测水 印时都需要原始图像，因而其实用性受到限制。
本文基于块 的临界噪声阈值 ２ Ｄ ３ Ｓ Ｎ ｔ ｃ ｂ ｅ Ｎ （ｕ ｔ ｏ ｉ ａ １ ｄ
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作者简介：焦春燕，学士，讲师。熊吉忠， 研究生，正科级
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