基于混沌映射的小波域脆弱数字水印算法

基于混沌的ＤＣＴ变换域数字水印算法　

周真　

（重庆大学计算机学院，重庆４０００４４）　

摘要：该算法一方面利用强混沌系统理论中的环形自同构系统对作为水印信息的二值图像进行置乱，另一方面对载体的灰度　

图像进行分块ＤＣＴ变换，之后用ＪＰＥＧ标准中的较大压缩率情况下的量化矩阵量化ＤＣＴ系数。用量化后不为零的ＤＣＴ系数的统　计特征来实现置乱后的水印信息的嵌入。结果表明，该算法较好地解决了鲁棒性（特别对ＪＰＥＧ压缩）和视觉不可见性。　

关键词：数字象水印；环形自同构；ＪＰＥＧ；ＤＣＴ域　

Ｗａｔｅｒｍａｒｋｉｎｇ　Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ　Ｂａｓｅｄ　Ｏｎ　Ｃｈａｏｔｉｃ　Ｓｙｓｔｅｍ　

ａｎｄ　Ｄｉｓｃｒｅｔｅ　Ｃｏｓｉｎｅ　Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ　Ｄｏｍａｉｎｓ　

ＺＨＯＵ　Ｚｈｅｎ　

（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ｓｃｉｅｎｃｅ／ｎｓｔ／ｔｚ／ｔｅ，Ｃｈｏｎｇ￣／＃ｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＣｈｏｎｇＱｉｎｇ　４０００４４，ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　Ｗｏ￣ｎｅｓ　ａ　ｉｍａｇｅ－ｂａｓｅｄ　ｗａｔｅｒｍａｒｋｉｎｇ　ａｌｇｏｒｉｔｈｍ．ｗｈｉｃｈ　ｅｍｂｅｄｓ　ａ　ｂｉｎａｒｙ　ｉｍａｇｅ　ａｓ　ｔｈｅ　ｗａｔｅｒｍａｒｋ．Ａｄａｐｔｉｎｇ　Ｔｏｔａｌ　Ａｕｔｏｍｏｒｐｈｉｓｍ　ｓｙｓｔｅｍ，ｗｈｉｃｈ　ｂｅｌｏｎｇ　ｔｏ　ｔｈｅｏｒｙ　ｏｆ　Ｓｔｒｏｎｇ　Ｃｈａｏｔｉｃ　Ｓｙｓｔｅｍ，ｆｉｒｓｔｌｙ，ｔｈｅ　ｗａｔｅｒｍａｒｋｉｎｇ　ａｌｇｏｒｉｔｈｍ　ｄｉｓｏｒｄｅｒｓ　ｔｈｅ　ｂｉｎａｒｙ　ｉｍａｇｅ　ｕｓｅｄ　ａｓ　ｔｈｅ　ｗａｔｅｒｍａｒｋ．Ｔｈｅｎ　

ｔｈｅ　ａｌｇｏｒｉｔｈｍ　ｃａｒｒｉｅｓ　ｏｕｔ　ｄｉｓｃｒｅｔｅ　ｃｏｓｉｎｅ　ｔｒａｎｓｆｏｒｍ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｂｌｏｃｋｓ　ｏｆ　ａ　ｇａｙ　ｓｃａｌｅ　ｉｍａｇｅ　ｕｓｅｄ　ａｓ　ｔｈｅ　ｃａｒｒｉｅｒ　ｏｆ　ｗａｔｅｒｍ＆ｒｋ　ａｎｄ　ｔｈｅｎ　ｕｓｅｓ　ｑｕａｎｇｚａｔｉｏｎ　ｍａｔｒｉｘ　

维普资讯 另一类是以阶数为参数的Ｃｈ　ｅｂ　ｙ　ｓ　ｈ　ｅ　ｖ映射，ｎ阶　有ｘ　ｃｘ　口０（对于３级分解，对应于３个不同分辨率的水印　

Ｃｈｅｂｙｓｈｅｖ映射定义如下：　信号的排列次序为：ｘ，＝（ＸｆＩ　，ｘ　ｘｍ“），ｘ　｛Ｘ　，ｘ。　，ｘ　

Ｘｋ＋１＝ＣＯＳ（ｎ（ａｒｃｃｏｓＸ　））　ｘｋ∈（一１，１）　（２）　Ｘ蛐２），ｘ。：｛ｘ　，ｘＨＬ３，ｘⅢ，Ｘ　），其中ＨＬ、ＬＩＩ、ＨＨ内的排列　基　通过变换，Ｌｏｇｉｓｔｉｃ映射同样可以在（－１，１）定义，形　次序为光栅扫描次序。　于　式如。Ｆ：　３基于混沌密钥的小波数字水印方法　混　

ｘ　＋，＝卜入ｘ。　入∈（一１，１）　（３）　３．１数字水印处理系统的典型模型　沌　在入＝２的满射条件下，Ｌｏｇｉｓｔｉｃ映射和Ｃｈｅｂｙｓｈｅｖ映射　数字水印处理系统主要由水印嵌入和水印检测两个过程　特　挂　是拓扑共轭的，它们可视为动力状态相同的系统，生成序列　组成。图一、图二分别为水印嵌入和检测的一般性系统框图。　的　的概率密度函数为：　ｆ５］　‘　小　

，　．　数字水印信息一般为伪随机信号或确定性信号。伪随机　波　数　

，、　Ｉ—　—　……一１　ｃ　ｃ　１　信号可以是伪随机高斯噪声或随机二进制信号，其检测方法　字　ｐＩ　１：　卜　（４’　主要采用相关性计算；确定性信息可以是任意形式的二进制　水　ｌ＾　…・—…●…■…、………………　，一…………，…　■　印　～　信息，采用精确比较、统计分析等进行检测。混沌具有的确　算　性质１独立选取２个初始值ｘ。、Ｙｏ，产生序列的相关　定性和伪随机性、初值敏感性等优点使其比较适合用作伪随　法　

函数为：　机水印信息。　研　３．２基于混沌特性的小波数字水印方法　究　

ｃｏｒ（ｘｏ，ｙｏ）＝Ｉｉｍ（∑（　一　）（　一　））　３．２．１水印的产生和嵌入　

…　…　一　一　为了解决现有水印方法在安全性能方面存在的问题，本　。ＪＪ，Ｊ一，ｐ　）ｐ（ｙＸＸ－－Ｘ）（　—ｙ）ａｘａｙ（５）　文在现有数字水印的基础上，采用取模运算后再进行迭代的　（　一ｙｏ）　广义｝昆沌映射：　

基于混沌加密的小波数字水印算法

傅晓明;严承华

【期刊名称】《宁夏大学学报（自然科学版）》

【年(卷),期】2008(029)002

【摘 要】对混沌映射加密水印算法进行了研究分析,采用logistic映射对原始水印图像进行置乱,并将其反复迭代次数作为密钥,在此基础上采用小波变换得到图像的近似分量,对该近似分量做离散余弦变换,把经过加密的水印信息嵌入到特定频带内.实验证明,算法具有良好的视觉效果和鲁棒性,在应用中能够表现出较强的抗攻击性能.

【总页数】4页(P147-150)

【作 者】傅晓明;严承华

【作者单位】海军工程大学,信息安全系,湖北,武汉 430033;海军工程大学,信息安全系,湖北,武汉 430033

【正文语种】中 文

【中图分类】TN911.73

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5.基于混沌加密的小波域数字图像水印算法 [J], 杨自恒;王强;李博;丁群 因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买

第８卷第２２期２００８年１１月　１６７１—１８１９（２００８）２２—６０３８—０４　科学技术与工程　Ｓｃｉｅｎｃｅ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｖｏｌ＿８　Ｎｏ．２２　ＮＯＶ．　２０ｏ８　＠２００８　Ｓｅｉ．Ｔｅｃｈ．Ｅｎｇｎｇ．　

基于混沌映射的脆弱水印技术　

李东勤林克正　

（安徽财经大学信息工程学院，蚌埠２３３０４１；哈尔滨理工大学计算机科学与技术学院，哈尔滨１５００８０）　

摘　要　提出了一种基于混沌映射的自适应脆弱水印算法，选取图像小波变换的低频信息作为图像特征并利用混沌映射对　初值的敏感性产生两种水印，将其嵌入到随机选择的图像点的ＬＳＢ（Ｌｅａｓｔ　Ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ　Ｂｉｔ），有效地抵抗了伪认证攻击。水印　的产生和嵌入都基于宿主图像本身，因此认证时无需原始图像和水印的参与，实现了盲检测功能。实验结果表明，该脆弱水　印算法对图像篡改有很强的敏感性，并具有良好地篡改定位能力。　关键词脆弱水印　混沌映射　完整性认证ＬＳＢ　

中图法分类号ＴＰ３９１．４１；　文献标志码Ａ　

现代数字技术的发展把人们带进了一个崭新　

的世界。对于多媒体数据而言，数字化后的媒体数　

据显然具有传统模拟时代无法比拟的优点，比如易　

于创作、易于存储、易于发布，同时也提高了媒体的　

欣赏质量。然而，数字媒体在带给人们方便的同　

时，也引人了一些潜在的风险，它们很容易被修改。　

以数字图像为例，对Ｘ光的一个不经意的修改可能　

会造成误诊；作为物证的照片如果被恶意地修改就　

可能扭曲法律事件的真实面貌；新闻发布网站需要　

确认所发布的图像是否属实，等等。因此，在这个　

信息数字化的时代，如何对数字媒体内容的真实　

性、完整性实施有效保护已成为一个严峻的现实问　

题，脆弱水印技术则为这一问题提供了一条有效的　

解决途径　。　

本文提出了一种基于混沌映射和小波变换的　

完全脆弱水印算法，利用图像特征产生两种水印信　

２００８年７月１７口收到　黑龙江省教育厅科学技术研究项目　（１００５１０５４）、安徽财经大学信息工程　学院青年教师项目（ｘｇｋｙ２００８００４）资助　第一作者简介：李东勤（１９８１～），女，江苏盐城人，安徽财经大学讲　师，硕士，研究方向：信息安全、数字图像处理、数字水印技术。Ｅ—　ｍａｉｌ・ｌｉｄｏｎｇｑｉｎ０１０１＠ｙａｈｏｏ．ｃｏｎ．ｃｎ　通信作者简介：林克正，博士，教授，研究生导师，研究方向：图象　处理与计算机视觉、多媒体信息编码、数字水印等　息：一种用于检测对图像内容的篡改，一种用于定