基于DWT—SVD域的數(shù)字圖像水印應(yīng)用研究

劉迪　樊勻

摘要：該文提出一種新的基于離散小波變換（DWT）和奇異值分解（SVD）相結(jié)合的盲水印算法。算法結(jié)合了離散小波的諸多優(yōu)秀特性以及奇異值分解的固有特性，同時(shí)在水印嵌入之前增加了Arnold變換加以置亂，提高了水印的安全性和魯棒性。

關(guān)鍵詞：DWT；SVD；Arnold變換；魯棒性；盲水印

中圖分類號(hào)：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2015）14-0162-03

在網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)迅猛發(fā)展的今天，大量不同類型的多媒體數(shù)據(jù)，諸如文本文件、視頻影像、圖像、語(yǔ)音等都可以進(jìn)行數(shù)字化處理后加載到網(wǎng)絡(luò)中傳輸。然而隨之而來的盜版技術(shù)也愈發(fā)先進(jìn)和多樣化，由此獲取的數(shù)字信息內(nèi)容的質(zhì)量也幾乎與原版一模一樣，甚至以假亂真，這樣往往給原創(chuàng)作者帶來了無法估量的巨大損失，其帶來的社會(huì)影響是及其嚴(yán)重和惡劣的[1，2]。

數(shù)字水印技術(shù)是將一些特殊標(biāo)記直接嵌入至原始數(shù)字載體之中或是以間接方式來表示。版權(quán)所有者可以通過這種技術(shù)將包含有自己特定信息的內(nèi)容嵌入至自己原創(chuàng)數(shù)字作品之中，而這些特定信息在嵌入后又是不可見的，盜版者一般無法直接破壞。另一方面，版權(quán)所有者又可以通過數(shù)字載體進(jìn)行水印提取來證明其版權(quán)所屬，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)版權(quán)保護(hù)及數(shù)字防偽，因此是保護(hù)版權(quán)、防止盜版很有效的手段。

本文設(shè)計(jì)的基于小波變換（DWT）和奇異值分解（SVD）相結(jié)合的盲水印算法，結(jié)合了離散小波的諸多優(yōu)秀特性[3]以及奇異值分解的固有特性，同時(shí)在水印嵌入前增加了Arnold變換加以置亂，更大提高了水印的安全性和魯棒性。

1 基于小波變換（DWT）和奇異值分解（SVD）的盲水印算法

1.1 Arnold變換

3 總結(jié)

仿真試驗(yàn)驗(yàn)證了基于DWT-SVD域的水印技術(shù)充分結(jié)合了小波變換和奇異值的各種優(yōu)秀特性，具有如下特點(diǎn)：

（1） 水印圖像采用的是“安徽機(jī)電”字樣的二值圖像，此二值圖像由Matlab程序生成，使得水印更具說服力。

（2） 預(yù)先通過Arnold置亂的水印的安全性得到提升，同時(shí)置亂周期T和迭代次數(shù)k可以作為保密密鑰。

（3） 基于塊奇異值分解的量化水印算法充分利用了奇異值的3個(gè)特性，首先保證了水印的不可見性；后面的2個(gè)特性保證了算法的魯棒性。

（4） 該算法是盲水印算法，因而大大降低了運(yùn)算復(fù)雜度。

因此表明，本文算法的算法魯棒性和不可見性較好，且盲水印的提取簡(jiǎn)單易實(shí)現(xiàn)，是一種行之有效的圖像鑒定方法。

參考文獻(xiàn)：

[1] Swanson M D， Kobayashi H.Tewfik.Multimedia data-embedding and water-marking technologies[J].Proceedings of the IEEE，1998（6）：1064-1087.

[2] Macq B. Scanning the Special Issue on Identification and Protection of Multi- media Information[J].Proceedings of the IEEE，1999，87（7）：1059-1061.

[3] 李健. 基于小波多分辨率分析的快速圖像匹配[J]. 陜西科技大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2006（6）.

[4] 肖俊. 基于塊奇異值分解的水印算法研究[J]. 中國(guó)科學(xué)院研究生院學(xué)報(bào)，2006（3）.