基于块分类的自适应图象水印算法

第３Ｏ卷第１期　２０１２年２月　中国民航大学学报　ＪＯＵＲＮＡＬ　０Ｆ　ＣＩＶＩＬ　ＡＶＩＡＴＩｏＮ　ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ　ＯＦ　ＣＨＩＮＡ　ＶｏＩ．３Ｏ　Ｎ０．１　Ｆｅｂｒｕａｒｙ　２０１　２　

基于伪随机序列调制的混合域自适应盲水印算法　

韩绍程，王玉松　

（中国民航大学基础实验中心，天津３００３００）　

摘　要：在多小波变换和ＤＣＴ变换混合变换域中，提出了一种基于伪随机序列调制的彩色图像盲水印算法。该算法　先将原始彩色图像由ＲＧＢ空间转换到ＹＩＱ空间．选取ｌ，分量多小波变换后的中频区域作为水印的嵌入区　域。水印嵌入前先对待嵌入水印区域８ｘ８分块．然后对所有子块按照纹理和能量特征进行模糊分类，最后　将置乱后的二值水印信息用两个互不相关的伪随机序列进行扩频调制，嵌入到８ｘ８子块ＤＣＴ变换后的交　流系数上　提取水印时．通过比较两个伪随机数列和待检测系数相关性的大小来提取水印，不需要原始图　像参与。实验表明，该算法对噪声、ＪＰＥＧ压缩和几何剪切等常见的攻击操作具有很强的鲁棒性。　关键词：图像水印；多小波变换；ＤＣＴ；模糊分类；盲提取　中图分类号：ＴＰ３９１　文献标志码：Ａ　文章编号：１６７４—５５９０（２０ｌ２）Ｏ１－００４６—０４　

Ａｄａｐｔｉｖｅ　ｂｌｉｎｄ　ｗａｔｅｒｍａｒｋｉｎｇ　ａｌｇｏｒｉｔｈｍ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｐｓｅｕｄｏ－ｒａｎｄｏｍ　

ｓｅｑｕｅｎｃｅ　ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ　ｉｎ　ｍｉｘｅｄ－ｄｏｍａｉｎ　

ＨＡ　Ｎ　Ｓｈａｏ—ｃｈｅｎｇ，ＷＡ　ＮＧ　Ｙｕ－ｓｏｎｇ　（Ｂａｓｉｃ　Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ　Ｃｅｎｔｅｒ，ＣＡ　ＵＣ，Ｔｉａｎｊｉｎ　３００３００，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ　ｂｌｉｎｄ　ｗａｔｅｒｍａｒｋｉｎｇ　ａｌｇｏｒｉｔｈｍ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｐｓｅｕｄｏ－ｒａｎｄｏｍ　ｓｅｑｕｅｎｃｅ　ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ　ｆｏｒ　ｃｏｌｏｒ　ｉｍａｇｅｓ　ｉｓ　ｐｒｏｐｏｓｅｄ　ｉｎ　ｍｕｌｔｉ—ｗａｖｅｌｅｔ　ｔｒａｎｓｆｏｒｍ　ａｎｄ　ＤＣＴ　Ｈｙｂｒｉｄ　ｔｒａｎｓｆｏｒｍ　ｄｏｍａｉｎ．Ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｍｅｔｈｏｄ，ｔｈｅ　ｏｒｉｇｉｎａｌ　ｃｏｌｏｒ　ｉｍａｇｅ　ｉｓ　ｅｏｎｖｅ￣ｅｄ　ｆｒｏｍ　ＲＧＢ　ｓｐａｃｅ　ｔｏ　Ｙ１Ｑ　ｓｐａｃｅ，ａｎｄ　ｍｕｈｉ—ｗａｖｅｌｅｔ　ｔｒａｎｓｆｏｒｍ　ｉｓ　ｐｅｒｆｏｒｍｅｄ　ｏｎ　Ｙ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ，ｔｈｅ　ｍｉｄ－ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　ｒｅｇｉｏｎｓ　ａｒｅ　ｓｅｌｅｃｔｅｄ　ａｓ　ｔｈｅ　ｅｍｂｅｄｄｉｎｇ　ｒｅｇｉｏｎ．Ｔｈｅ　ｒｅｇｉｏｎｓ　ａｒｅ　ｄｉｖｉｄｅｄ　ｂｌｏｃｋ　ｂｙ　ｂｌｏｃｋ　ｗｉｔｈ　ｓｉｚｅ　８　ｘ８　ｐｉｘｅｌｓ　ｂｅｆｏｒｅ　ｗａｔｅｒｍａｒｋｉｎｇ　ｅｍｂｅｄｄｉｎｇ．ｔｈｅｎ　ａｌｌ　ｔｈｅ　ｓｕｂ—ｂｌｏｃｋｓ　ａｒｅ　ｃｌａｓｓｉｆｉｅｄ　ｉｎ　ａｃｃｏｒｄａｎｃｅ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅｉｒ　ｔｅｘｔｕｒｅ　ａｎｄ　ｅｎｅｒｇｙ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ，ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅ　ｓｃｒａｍｂｅｄ　ｂｉｎａｒｙ　ｗａｔｅｒｍａｒｋ，ｗｈｉｃｈ　ａｒｅ　ｓｐｒｅａｄ　ｓｐｅｃｔｒｕｍ　ｍｏｄｕｌａｔｅｄ　ｗｉｔｈ　ｔＷＯ　ｕｎｒｅｌａｔｅｄ　ｐｓｅｕｄｏ－ｒａｎｄｏｍ　ｓｅｑｕｅｎｃｅ．ａｒｅ　ｅｍｂｅｄｄｅｄ　ｉｎ　ｔｈｅ　ＡＣ　ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓ　ｏｆ　８×８　ｓｕｂ—　ｂｌｏｃｋｓ　ｉｎ　ＤＣＴ　ｄｏｍａｉｎ，ｔｈｅ　ｅｍｂｅｄｄｉｎｇ　ｓｔｒｅｎｇｔｈｓ　ａｒｅ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｏｆ　ｆｕｚｚｙ　ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ．　Ｔｈｅ　ｗａｔｅｒｍａｒｋ　ｉｓ　ｅｘｔｒａｃｔｅｄ　ｂｙ　ｃｏｍｐａｒｉｎｇ　ｔｈｅ　ｒｅｌａｔｉｖｉｔｙ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｔｗｏ　ｒａｎｄｏｍ　ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓ　ｔｏ　ｂｅ　ｄｅｔｅｃｔｅｄ，ｗｈｉｃｈ　ｄｏ　ｎｏｔ　ｎｅｅｄ　ｔｈｅ　ｏｒｉｇｉｎａｌ　ｉｍａｇｅ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ａｌｇｏｒｉｔｈｍ　ｃａｎ　ｒｅｓｉｓｔ　ｃｏｍｍｏｎ　ａｔｔａｃｋｓ　ｓｕｃｈ　ａｓ　ｎｏｉｓｅ，ＪＰＥＧ　ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ　ａｎｄ　ｇｅｏｍｅｔｒｉｃ　ｓｈｅａｒ　ｗｉｔｈ　ｓｔｒｏｎｇ　ｒｏｂｕｓｔｎｅｓｓ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｉｍａｇｅ　ｗａｔｅｒｍａｒｋｉｎｇ；ｍｕｌｔｉ－ｗａｖｅｌｅｔ　ｔｒａｎｓｆｏｒｍ；ＤＣＴ；ｆｕｚｚｙ　ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ；ｂｌｉｎｄ　ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　

一种基于MPEG-4的帧间差分能量视频水印算法

王丽君;姚鸿勋;刘绍辉;高文

【期刊名称】《计算机工程与应用》

【年(卷),期】2005(41)9

【摘 要】针对视频水印的盲检测特性和对时间轴上帧操作的鲁棒性,论文提出了一种基于相邻帧间相关性的视频水印算法,即在预测帧的编码过程中,根据编码器的运动估计和补偿模块提供的运动向量和宏块的编码模式,在残差中嵌入水印数据.在该算法中,用能量替换函数保证嵌入数据不影响视频质量,用重同步策略来保证水印提取时的鲁棒性,并且在水印提取的过程中不需要任何附加信息,是一种盲检测算法.水印的嵌入和提取是在视频的编、解码过程中直接利用编码器提供的信息进行的,因此该算法具有计算复杂性低的特点.实验证明这种方法能够抵抗重编码操作,并且对于帧删除、帧插入和帧置换等攻击也有一定的鲁棒性,而且由于该算法是在预测帧的残差中进行,水印的隐藏效果比较好,生成码流的信噪比也较高.

【总页数】4页(P52-55)

【作 者】王丽君;姚鸿勋;刘绍辉;高文

【作者单位】哈尔滨工业大学计算机科学与技术学院,哈尔滨,150001;哈尔滨工业大学计算机科学与技术学院,哈尔滨,150001;哈尔滨工业大学计算机科学与技术学院,哈尔滨,150001;哈尔滨工业大学计算机科学与技术学院,哈尔滨,150001

【正文语种】中 文

【中图分类】TP391 【相关文献】

1.基于帧间相关性的盲视频数字水印算法 [J], 高琦;李人厚;刘连山

2.基于帧间中频能量关系的自适应视频水印算法 [J], 杨列森;郭宗明

3.一种鲁棒自适应差分能量视频水印算法 [J], 时舒森;孙锬锋;蒋兴浩

4.一种基于位纠错的MPEG-4视频盲水印算法 [J], 谭萍

5.一种基于梯度图像帧间差分和背景差分的运动目标检测新方法 [J], 潘翔鹤;赵曙光;柳宗浦;王媛

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中目姥　武苏．有装备　２００８年第２期（总第６０期）　

一种结合ＤＷＴ和ＤＣＴ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　２７６８２６　

摘要：本文提出了一种结合ＤＣＴ和ＤＷＴ的鲁棒自适应公开水印技术。在充分考虑ＨＶＳ掩蔽特性的基础上，利用ＨｉＩｂｃｒｔ扫　

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Ｈｉｌｂｃｒｔ序列中两相邻分块小　

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Ｈｉ　ｌｂｅｒｔ扫描ＨＳＶ　

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（水印）来证实该作品的　

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。　

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。　

另外，多数商标或版权标志都是以灰度图像或彩色图像　

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　

ＤｃＴ和ＤＷＴ的鲁棒自适应公开水印技术。在充分考虑ＨＶＳ　

掩蔽特性的基础上，算法利用Ｈｉ　１ｂｅｒｔ扫描，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Ｈｉ　１ｂｅｒｔ序列中两相邻分块小　

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　

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　

是有效和实用的。　

一、离散余弦域与小波域相结合的鲁棒　

自适应公开水印算法　

１．水印图像在ＤＣＴ域的预处理　

收稿日期：２００７－０９－０１　作者简介：焦春燕，学士，讲师。熊吉忠，研究生，正科级　

基于变换的视频水印算法研究　

王民川郑卅ｆ广播电视大学河南郑州４５０００７　

【摘要】目前数字视频水印是多媒体数字水印技术研究方向中当前的一个重点和难点，本文介绍了视频水印的模型－－５应用、视频　水印的主要特征、技术分类，进而提出了一种基于分块Ｄ　ｃ　Ｔ变换和Ａ　ｒ　ｎ　０Ｉ　ｄ置乱变换的视频水印算法，该算法在水印嵌入过程中考虑了　人类视觉系统（ＨＶ　ｓ）的特点，在Ｄ　ｃ　Ｔ块中嵌入水印信息，从而使算法具有一定的抗攻击能力。　【关键词】数字水印；离散余弦变换（ＤｃＴ）；ＭＡ　ＴＬＡＢ；视频；Ａ　ｒ　ｎ　０ｊｄ置乱　中图分类号：Ｃ３９３文献标识码：Ａ文章编号：１００９—４０６７（２０１０）１２－２　８６—０１　

１、引言　

数字视频水印的发展基本上是与图像水印的发展同步的，从提出图像　

水印概念开始，数字视频水印的概念也随之提出。现有视频水印技术从嵌入　

策略上可分为三类：第一类是将水印信息直接嵌入到原始视频图像序列中，　

然后进行视频编码，如空域直序扩频方法、变换域方法。第二类是把水印　

信息嵌入到视频压缩码流中。第三类是在视频编码过程中嵌入水印。这类方　

法可获得较强的水印鲁棒性和良好的视频质量，而且不会增加数据比特率。　２、数字视频水印技术概述及相关理论　

数字视频水印是利用视频数据中存在的冗余数据与随机性把表征版权　

的信息嵌入到视频自身的数据中，从而起到保护数字视频产品版权或完整性　

的一种技术。对于数字视频水印技术，可作如下分类：按载体类型分类包括　

压缩域水印和非压缩域水印；按嵌入域分类主要可分为时空域水印及变换域　

水印；按密钥分类，按检测时是否需要原始宿主信号分类分为盲检测水印和非　

盲检测水印；按水印特性分类可以将数字水印分为鲁棒水印、脆弱水印和半　

脆弱水印三类，按水印的可见性分类分为可见性水印和不可见性水印。现在　

一般研究的是不可见的水印。　

由于水印具有不可见性，因为不可见性指的就是人眼所不能观察出来　

的程度，所以我们对水印应该建立起一个符合人类视觉系统的计算模型，这