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《基于離散余弦變換的數(shù)字水印算法new》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、論文所屬欄目：可信計(jì)算與信息安全基于離散余弦變換的數(shù)字水印算法摘要：針對數(shù)字產(chǎn)品的版權(quán)保護(hù)問題，提出了一種基于離散余弦變換的數(shù)字水印算法；通過對水印攻擊原理的分析，提出了由認(rèn)證中心分密鑰和作者分密鑰組成的水印密鑰生成方案，較好地解決了水印在抵抗解釋攻擊方面問題，提高了水印信息的安全性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該算法不僅具有良好的不可見性，而且對JPEG壓縮、高斯噪聲和圖像剪切等攻擊有理想的魯棒性。中圖法分類號：TP309文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A關(guān)鍵詞：信息隱藏；離散余弦變換；數(shù)字水??；版權(quán)保護(hù)；解釋攻擊DigitalW
2、atermarkingAlgorithmBasedOnDCTAbstract:AnDigitalwatermarkingalgorithmbasedonDCTisproposedaboutcopyrightprotectionofthedigitalproducts，Ankeyproducingschemeisproposedbyattestationcenterkeyandauthorkeyafteranalyingtheprincipleofwatermarkingattack,itcanso
3、lvetheexplanationattackwellandimprovethewatermarkingsecurity.TheexperimentresultsshowthatwatermarkingembededbythealgorithmisinvisibleandrobustenoughtoJPEGcompressing,Gausenoiseandtheexplanationattack,andsoon.Keywords:informationhiding;DCT;digitalwater
4、marking;copyrightprotection;explanationattack0引言1993年，A．Z．Tirkel等人在“Electronicwatermarking”一文中首次使用了“Watermarking”(數(shù)字水印)這一術(shù)語至今，國內(nèi)外許多專家學(xué)者在此領(lǐng)域中已取得了豐富的研究成果，并成為國際學(xué)術(shù)界研究的一個前沿?zé)衢T領(lǐng)域[1-2]。作為信息隱藏技術(shù)的重要分支，數(shù)字水印技術(shù)的出現(xiàn)與發(fā)展，為解決數(shù)字產(chǎn)品的版權(quán)糾紛開辟了一條新的途徑。用于版權(quán)保護(hù)的數(shù)字水印是利用水印嵌入算法在數(shù)字產(chǎn)品
5、中嵌入一個版權(quán)信息，它可以是文字、圖像或其它符號等，其內(nèi)容可以是作品的作者、所有權(quán)、發(fā)行者以及授權(quán)使用者等有關(guān)信息,這些信息能夠較好地證明版權(quán)的歸屬。數(shù)字水印應(yīng)滿足透明性（不可見性）、魯棒性以及安全性等基本特性[3]，其中透明性與魯棒性是一對矛盾，是水印算法必須重點(diǎn)解決的問題。本文在詳細(xì)分析和研究了數(shù)字水印算法和攻擊原理的基礎(chǔ)上，提出了一種基于離散余弦變換的數(shù)字水印算法以及水印密鑰是由認(rèn)證中心分密鑰和作者分密鑰生成的密鑰方案。在離散余弦變換的重要系數(shù)上嵌入水印，水印信息是一幅二值圖像，在水印嵌入前
6、利用Arnold變換進(jìn)行置亂，提高水印的安全性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該水印算法很好地解決了水印的透明性與魯棒性之間的矛盾，該密鑰生成方案較好地解決了解釋攻擊問題。1離散余弦變換和Arnold置亂1.1離散余弦變換用s(x,y)表示一個N×N圖像的塊，s(u,v)表示對應(yīng)塊的DCT（DiscreteCosineTransform,DCT）系數(shù)，則二維DCT系數(shù)及其IDCT(DCT反變換)系數(shù)的計(jì)算公式如下：5其中：若u/v=0，則C（u/v）=1/；否則，C（u/v）=1。在對DCT系數(shù)反復(fù)研究之后，發(fā)現(xiàn)這
7、些系數(shù)可以分成三部分，即低頻部分、中頻部分和高頻部分，其中低頻部分聚集著圖像的大部分能量，中頻部分聚集著圖像的小部分能量，高頻部分則聚集著圖像的很小部分能量，而中高頻系數(shù)是JPEG壓縮的對象，因此，把水印信息嵌入到DCT的低頻系數(shù)之中，具有較強(qiáng)地抗JPEG壓縮能力?？紤]到水印對圖像視覺的影響，文中選擇低頻系數(shù)的后半部分，即（2，2）至（3，3），作為水印嵌入位置。圖像壓縮實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖1所示。（a）原始圖像（b）保留左上角低頻10系數(shù)壓縮(c)保留右下角高頻10系數(shù)壓縮圖1圖像壓縮實(shí)驗(yàn)結(jié)果1.2Ar
8、nold置亂為了加強(qiáng)水印算法的魯棒性，消除像素的空間相關(guān)性，對水印圖像進(jìn)行Arnold置亂[4]。Arnold置亂采用如下函數(shù)：式中：k為控制函數(shù)，N為矩陣大小，（x,y）和（x',y'）分別為像素變換前后的位置.如果變換有周期T,則(x,y)經(jīng)過T次變換之后,圖像就能回到原始位置，即圖像復(fù)原。2數(shù)字水印算法2.1水印嵌入與提取模型水印嵌入與提取模型如圖2所示。原始圖像I嵌入水印解碼器水印編碼器水印WwaIwIwn水印W’提取水印密鑰K水印密鑰K密鑰生成器密鑰生成器作者密鑰Ka原始
