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《基于HVS和小波變換的彩色圖像水印算法》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、疊凄夔惑豳耋羹耋囊鏨豳豳豳蹩邈鋈隧:!竺璺魚呈呈翌竺呈堂皇塑旦呈!!塑竺墮竺!!墮!皇!壘!仝!旦型萬方數(shù)據(jù)基于HVS和小波變換的彩色圖像水印算法湯曉明,王麗君(遼寧科技大學(xué)軟件學(xué)院,遼寧鞍山114051)摘要:提出了一種將彩色水印圖像嵌入到原始彩色圖像中的數(shù)字水印算法。該算法對(duì)水印的加密采取了Arnold結(jié)合矩陣變換的方法j并利用人類視覺系統(tǒng)特性,將水印信息嵌入到載體圖像多級(jí)小波分解后的中低頻奇數(shù)行奇數(shù)列系數(shù)中。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該算法在對(duì)嵌入水印后的圖像進(jìn)行剪切、不規(guī)則色塊污染、添加各種噪聲等處理后,提取的水印表現(xiàn)出良好的魯棒性,且主觀視覺失真較小。關(guān)鍵詞:彩色數(shù)字水印;人類
2、視覺系統(tǒng);小波變換中圖分類號(hào):TP309.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1674—7720(2010110—0049—04DigitalwatermarkingalgorithmforcolorimagesbasedonHVSandDWTTANGXiaoMing,WANGLiJun(CollegeofSoftwareEngineering,LiaoningUniversityofScienceandTechnology,Anshan114051,China)Abstract:Adigitalwatermarkalgorithmbyembeddingacolordigitalwat
3、ermarkintoanoriginalcolorimagewasdiscussed.Thealgorithminsertedthewatermarksintothemiddle—lowfrequenysubbandsinoddrowsandcolumnsafterDWTaccordingtoHVS,Themethodwastestedwithattackssuchascropping,pollutingandnoiseadding,obtainingresultsofgoodrobustnessandlOWvisualdistortion.Keywords:colordig
4、italwatermark;HVS;DWT目前數(shù)字水印技術(shù)已成為解決媒體版權(quán)保護(hù)問題的有效方法。在實(shí)際應(yīng)用中,彩色圖像占主導(dǎo)地位,因此.研究彩色圖像的數(shù)字水印技術(shù)更具有現(xiàn)實(shí)意義,這就促使了彩色數(shù)字水印算法的產(chǎn)生。參考文獻(xiàn)[11提出了一種將彩色數(shù)字水印圖像嵌入到原始彩色數(shù)字圖像中的算法,通過將水印多次嵌入到DWT變換后相應(yīng)的頻段來增強(qiáng)魯棒性。本文則提出了一種新的嵌入思想,將水印嵌入到載體圖像多級(jí)小波分解后的中低頻奇數(shù)行奇數(shù)列系數(shù)中。1人類視覺系統(tǒng)對(duì)于圖像來說,人類視覺系統(tǒng)HVS(HumanVisu審System)的主要特性一般表現(xiàn)在3個(gè)方面:亮度特性、頻域特性和圖像類型特性。其
5、中,亮度特性是HVS特性中最基本的一種。一般來說,人眼對(duì)于高亮度的區(qū)域所附加的噪聲敏感性較小,這就意味著,如果圖像的背景亮度越高,它所能嵌入的附加信息就越多。對(duì)于頻域特性來說,如果將圖像從空域變換到頻域,那仫,頻率越高,人眼的分辨能力就越低;頻率越低,人眼的分辨能力就越高,即人眼對(duì)高頻的內(nèi)容其敏感性較低。從圖像類型特性來說,圖像可分為大塊平滑區(qū)域和紋理密集區(qū)域,《微型機(jī)與應(yīng)用》2010年第10期HVS對(duì)于平滑區(qū)域的敏感性要遠(yuǎn)高于紋理密集區(qū)域,也就是說,圖像中的紋理越密集,其所能嵌入的信息就越多。HVS對(duì)于不同的顏色敏感性也各有不同,該特性對(duì)于彩色圖像的數(shù)字水印研究很有意義。對(duì)
6、于彩色圖像來說,其每一個(gè)像素都可分為R、G、B三種基色,在向彩色圖像嵌入水印時(shí),根據(jù)人跟對(duì)不同顏色的敏感性的不同調(diào)整水印的嵌入能量,使嵌入水印后的圖像有較好的質(zhì)量。從亮度方程Y=O.299R+0.587G+0.114B可知,人眼對(duì)于各種顏色的敏感性不同,其中,人眼對(duì)于綠色(G)最為敏感,對(duì)于紅色(R)其次,對(duì)于藍(lán)色(日)最不敏感??梢?,在向彩色圖像的不同基色中嵌入水印信息時(shí),可依據(jù)人眼視覺系統(tǒng)對(duì)顏色的感知特性來調(diào)整水印的加權(quán)系數(shù)。實(shí)驗(yàn)表明,當(dāng)加權(quán)比例選取為R:G:B=2:1:4時(shí),對(duì)于保證圖像質(zhì)量最為有利[21。2彩色圖像數(shù)字水印的嵌入算法2.1水印圖像處理本文針對(duì)彩色圖像的
7、水印嵌入,不僅原始圖像是彩色的,而且水印也采用彩色圖像。對(duì)于彩色水印(形)的置亂采取如下方法進(jìn)行。(1)將彩色水印圖像形進(jìn)行三色分離,分解為%、歡迎網(wǎng)上投稿www.pcachina.com49萬方數(shù)據(jù)ii壁毽童豳醴遺塑基瞳竺:墮旦墜墮業(yè)!!型竺型墮!呈型型W。、W8三個(gè)基色分量;.(2)對(duì)Wj、W。、Wj進(jìn)行m次Arnold變換,m為變換的次數(shù)。Amold變換俗稱“貓臉變換”(catmapping)I引,它具有環(huán)形自同構(gòu)的特性。簡(jiǎn)單地講,就是Arnold變換具有周期性,即通過對(duì)目標(biāo)圖像進(jìn)行若干次迭代變換