基于DCT-SVD和预处理的图像水印算法

为提高数字水印的鲁棒性和安全性,提出了基于DCT-SVD混合算法的图像数字水印方案。利用Ar-nold置乱方法对嵌入前的水印进行置乱预处理以降低各种攻击对水印的影响;并采用伪随机序列对Arnold置乱后的水印进行排序预处理,伪随机序列的初始位置可作为密钥,以提高水印的安全性。该算法将宿主图像分块并对各分块作DCT变换,取变换后矩阵的首个元素组成新矩阵,对这个矩阵作SVD变换,将预处

浙江理工大学学报， 2第 7卷， 6期，0 0 1 第 2 1年 1月J u n l fZ ein c Te h Un v r i o r a h j g S i c iest o a— yV o1 7,N o .2 .6,N O . 2 0 V 01

文章编号：17 8 1(0 0 0 9 0 0 6 3 35 2 1 ) 60 0—5

基于 D T S D和预处理的图像水印算法 O .V蔡霞，蒋明峰(江理 Z大学信息电子学院，州 30 1 )浙 -杭 10 8

摘

要：为提高数字水印的鲁棒性和安全性，出了基于 D T S D混合算法的图像数字水印方案。利用 Ar提 C -V—

n l乱方法对嵌入前的水印进行置乱预处理以降低各种攻击对水印的影响； od置并采用伪随机序列对 Arod置乱后 nl的水印进行排序预处理，随机序列的初始位置可作为密钥，伪以提高水印的安全性。该算法将宿主图像分块并对各分块作 I2变换，变换后矩阵的首个元素组成新矩阵，这个矩阵作 S 7T X取对 VD变换，预处理后的水印叠加到奇异值将

矩阵。结果表明所设计的数字水印算法对 Si r提供的各种攻击具有较好的鲁棒性。 tmak r关键词：I T; V X; S D;Amod变换；随机序列；水印攻击 l伪

中图分类号： P 9 . l T; 14

文献标识码：A

0引言 2 0世纪 9 0年代初发展起来的数字水印技术作为实现多媒体信息认证、权保护的一个有效方法和手版段，越来越受到人们的广泛重视。数字水 F是一个隐藏在数字化宿主数据 (图像、 p妇 E如视频、频等多媒体 )音 中的信息，这个信息可以是代表所有权的文字、序列号、图形商标、印鉴、随机序列等，不影响宿主数据的且并可用性。目前图像数字水印技术的研究主要集中在基于 D T和 D T的水印技术。由于 J E C W P G压缩是基于 D T变换的， C因此基于 D T的水印算法受到了更多的重视。但基于 D T的算法存在一定的不足： C C当水

印信息容量进一步增加时，会使算法的鲁棒性下降，至使水印检测失败。而图像的奇异值分解 ( V在一甚 S D)般的图像处理中受到的影响非常小，利用 Ar od置乱及伪随机序列对嵌入前的水

印进行置乱和排序预处理 nl则可以提高水印的安全性。因此，者提出了一种基于 D T S笔 C—VD和预处理的图像水印算法，宿主图像分将块并对各分块作 D T变换，变换后矩阵的首个元素组成新矩阵，这个矩阵作 S C取对 VD变换，预处理后的将水印叠加到奇异值矩阵，以提高数字水印的鲁棒性和安全性。

1基本算法 1 1离散余弦变换 ( C . D T)D T是数字图像处理以及信号处理常用的一种正交变换， C具有压缩比高、误码率小、息集中能力和计信

算复杂性综合效果较好等优点，图像编码的核心技术之一。是图像二维 D T变换 (取 8或 1 ) C N 6有许多优点：图像信号经过变换后，变换系数几乎不相关，过反变经换重构图像，道误差和量化误差将象随机噪声一样分散到块中的各个像素中去，信不会造成误差累积；且并

变换能将数据块中的能量压缩到为数不多的部分低频系数中去 ( D T矩阵的左上角 )即 C。1 2奇异值分解 ( V . S D)

奇异值分解 ( VD) S是一个很重要的线形代数工具，图像压缩，字水印和其它信号处理领域方面有很在数收稿日期： O O O— 2 2 1— 3 6

作者简介：蔡

霞 ( 9 1 )女，江金华人，师， 17一，浙讲主要从事计算机数字水印及图像处理技术方面的研究。