基于SVD的抗几何攻击数字水印研究

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基于DWT-SVD的抗几何攻击水印算法

基于DWT-SVD的抗几何攻击水印算法
袁影影
【期刊名称】《信息通信》
【年(卷),期】2016(000)007
【摘要】目前大多数水印系统对噪声、滤波等攻击具有较好的鲁棒性，但对综合
性的几何攻击抵抗能力还不够强大。

将奇异值分解应用于数字水印以来，得到了广大学者的关注。

由于奇异值分解具有稳定性和展现图像代数的特性，已有很多基于奇异值分解的鲁棒水印算法被提出。

文章提出了一种易于实现的基于DWT-SVD
的数字水印算法，算法中采用Arnold置乱加强水印图像的安全性。

仿真实验表明，利用奇异值的稳定性和能量性嵌入水印可以保证水印的鲁棒性和不可见性。

【总页数】2页(P8-9)
【作者】袁影影
【作者单位】山东科技大学信息科学与工程学院，山东青岛266590
【正文语种】中文
【中图分类】TP309
【相关文献】
1.基于DWT变换的彩色图像抗几何攻击的置乱水印算法 [J], 汪太月;明廷桥
2.基于小波变换的全息图像抗几何攻击水印算法 [J], 庞建萍;刘福平;朱晓峰;郭蕾;
李诗珂
3.基于SURF和RDWT的抗几何攻击水印算法 [J], 朱怡馨; 唐正宁
4.基于DWT-SVD和QR码的抗几何攻击数字水印技术 [J], 薛青晨;吴丹;陈大庆;
陈维霞;顾济华
5.一种基于仿射矩阵校正的抗几何攻击水印算法 [J], 罗茂;陈建华
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基于DCT-SVD抗几何变换的扩频水印算法研究

基于DCT-SVD抗几何变换的扩频水印算法研究方琪;魏恒;王翾【摘要】提出了一种基于奇异值分解(SVD)的扩频水印算法,该算法将原始图像分块DCT变换,对每决DCT系数进行SVD分解,得到奇异值.水印采用重复码,用秘钥产生的伪随机序列对其进行扩频得到扩频后的水印序列.通过使用量化步长,修改最大奇异值实现水印的嵌入,同时结合人类视觉系统模型来平衡水印的鲁棒性和透明性这两种主要的性能指标.实验证明,由于使用了扩频技术,水印提取正确率很高,具有很好的鲁棒性,对噪声、滤波、压缩和剪切都有很强的抵抗力.对于旋转攻击,通过估算旋转角度,运用扩频技术和SVD使得水印提取正确率得到很大提高.【期刊名称】《中国传媒大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2013(020)004【总页数】6页(P52-57)【关键词】离散余弦变换(DCT);SVD;扩频水印【作者】方琪;魏恒;王翾【作者单位】中国传媒大学广播电视数字化教育部工程研究中心,北京100024;中国传媒大学广播电视数字化教育部工程研究中心,北京100024;中国传媒大学广播电视数字化教育部工程研究中心,北京100024【正文语种】中文【中图分类】TP7511 引言近年来，随着多媒体和互联网的迅猛发展，人们对这种新型媒体也越来越关注，需求量急剧增加，盗版也随之愈来愈猖獗。

因此，对数字产品(图像，音频，视频)的版权保护就成了一个日益迫切的问题，数字水印是解决媒体版权问题的有效办法。

图像除了会受到常规干扰(噪声、滤波、压缩)，还可能受到剪切、平移、缩放、旋转等几何攻击，几何攻击是数字水印攻击技术中最为严厉的攻击类型之一，被公认是数字图像水印技术走上商用的一个最大威胁。

SVD数字水印具有良好的抗噪声和几何形变的能力，成为抗几何攻击水印算法的研究热点。

DCT域图像水印技术具有较好的鲁棒性，抵抗信号处理和恶意攻击的能力强，水印在变换域上嵌入，反映到空间域，则使整个图像所有像素上能量分散，有利于不可见性和鲁棒性。

基于DCT—SVD抗几何变换的扩频水印算法研究

基于ＤＣ法研究
方琪，魏恒，王翱
（中国传媒大学广播电视数字化教育部工程研究中心，北京１０００２４）
摘要：提出了一种基于奇异值分解（ＳＶＤ）的扩频水印算法，该算法将原始图像分块ＤＣＴ变换，对每块ＤＣＴ系数进
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｓｐｒｅａｄｓｐｅｃｔｒｕｍｗａｔｅｒｍａｒｋｉｎｇａｌｇｏｉｒｔｈｍｂａｓｅｄｏｎｓｉｎｇｕｌａｒｖａｌｕｅｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ（ＳＶＤ）ｈａｓ
到很大提高。
关键词：离散余弦变换（ＤＣＴ）；ＳＶＤ；扩频水印
中图分类号：ＴＰ７５１文献标识码：Ａ文章编号：１６７３— ４７９３（２０１３）０４— ００５２— ０６
ＤｉｇｉｔａｌＩｍａｇｅＳｐｒｅａｄＳｐｅｃｔｒｕｍＷａｔｅｒｍａｒｋｉｎｇＡｌｇｏｒｉｔｈｍＢａｓｅｄｏｎＤＣＴ－－ＳＶＤｆｏｒＡｎｔｉ－－ｇｅｏｍｅｔｒｉｃＡｔｔａｃｋｓ
ＦＡＮＧＱｉ，ＷＥＩＨｅｎｇ，ＷａｎｇＸｕａｎ
（ＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＣｈｉｎａ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００２４，Ｃｈｉｎａ）

抗几何攻击的盲数字水印技术-精品文档

抗几何攻击的盲数字水印技术Review on Blind Watermarking Against Geometric Attack GENG Min, LI Enping, LIANG Huaqing(Dept. of Electronic & Information Engineering, China University of Petroleum, Beijing 102249, China) :Digital watermarking technology is an important method to protect the copyright of digital works. Its reliability mainly depends on whether it can resist kinds of watermarking attacks. Geometric attack is a crucial problem to the development of digital watermarking. Blind watermarking is used widely. In this paper, current methods against geometric attacks for blind watermarking are summarized and the research directions are discussed.随着数字技术和因特网技术的快速发展，数字产品（包括图像、音频、视频、文本和软件）得到极大的丰富，并可以轻而易举地通过网络获得。

这种情况下，带来的问题是数字产品可在不受任何控制的情况下被轻易地拷贝、操作和改动。

如何保护数字产品的版权，维护创作者的合法利益，已经引起了学术界的普遍重视。

数字水印技术是近年来发展起来的一种信息安全技术，是解决数字化时代数字作品版权保护的一个重要手段，它通过将一些可证明所有者身份的信息嵌入到数字产品中以达到版权保护的目的。

一种抗协议攻击的SVD数字水印

就可以嵌入多份水印，对嵌入水印的块逆ＳＶＤ变
换，按随机选取的逆顺序组合成嵌入水印后的图像。提取过程是嵌入过程的逆过程，按嵌入过程中
描述的方法提取媒体哈希序列和随机选取经过分块
ｎｊ
ｊ３２
ｌ曼暖
Ｃ。ＥｓＰ零Ｏ：ＴｃＭ，牡Ｕ
２１２不可逆攻击．．
不可逆攻击描述的是这样一种情况，设Ａ和Ｗ分别表示原始图像和原始水印，Ａ，，其中ＥＷ
，
建模成：
＝＋，中表示提取的水印的其
１２本文所提算法．
本文提出的ＳＶＤ数字图像水印算法分为水印
嵌入和水印提取两部分，对应的框图如图１和图２
所示。
ＳＶＤ变换后的分块。对于每个块按嵌入水印的逆过程提取８个比特信息，再按照前面随机选取块的逆过程，把它们对应放在提取的ＣＤＷ的相应位置上去。再用哈希序列和密钥ｋ２对ＣＤＷ解调解密，通过Ｋ１反置乱恢复最终的二值水印。
Ｋｅｗｏｒｙｄｓ：Ｄｉｉａｗａｅｍａｋｎｇｔｌｔｒｒｉｇ；ＳＤ；ｐｏｏｏｔａｋ；ｍｅｉｈｓＶｒｔｃｌｔｃｓａｄａａｈ
０引言
随着计算机网络技术的飞速发展，数字媒体能够被越来越迅捷和方便地传播。然而，这也使侵权者能够以低廉的成本复制和传播未经授权的数字

基于奇异值分解的抗几何失真数字水印算法

Ｌｉｎ，ｕｐｅ，ＵａｇｊＩＪａＹＥＹｏ — ｉＬＩＧｕｎ —ｉｅ。
（．ｎｉｇＵｎｖｒｉｆＳｉｃｎｅｈｏｏｙＣｌｇｆＣｍｕｅｃｅｃｎｅｈｏｏｙＮａｊｇ２０９，ｈｎ，１ＮａｊｉｅｓｙｏｃｅｅａｄＴｃｎｌ。ｏｌｅｏｐｔＳｉｅａｄＴｃｎｌ，ｎｉ１０４Ｃｉｎｔｎｇｅｏｒｎｇｎａ２ＮａｊｇＵｎｖｒｉｆＳｉｃｎｅｈｏｏｙＳｈｏｕｏｔｎＮａｎ，１０４Ｃｉａ．ｎｉｉｓｙｏｃｅｅａｄＴｃｎｌ，ｃｏｌｆＡｔｎｅｔｎｇｏｍａｉ，ｇ２０９，ｈｎ）ｏ
中图分类号：３１４ＴＰ９．文献标识码：Ａ
ＷａｅｍａｋｉｇｒｔｏｇｔｌＩａｅＡｇｉｔｔｒｒｎｇＡｌｏｉｈｍｆｒＤｉｉａｍｇａｎｓ
ＧｅｍｅｒｃＡｔａｋｓｂａｅｎＳｏｔｉｔｃｓｄｏＶＤ
ｓａｉｇ，ｒｔｔｏｃｌｎｏａｉｎ，ｓｌｔａｔｒｇｅｐｉｎｄｏｈｅｏｍｅｒｃａｔｃ．ｔｉｔａｋｓ
Ｋｅｏｄ：ｉｉａｔｒｒＳｎｕａａｕｅｏｏｉｏ（ＶＤ）ｅｍｅｒｔａｋ，ｒｂｓｙｗｒｓｄｇｔｌｗａｅｍａｋ，ｉｇｌｒｖｌｅｄｃｍｐｓｔｎＳｉ，ｇｏｔｉａｔｃｓｏｕｔｃ
ＡｂｔａｔＲｅｉｔｎｅｔｅｍｅｒｃａｔｃｓｉｉｉｕｔｆｄｇｔｌｓｒｃ：ｓｓａｃｏｇｏｔｉｔａｋｓａｄｆｃｌｙｏｉｉｗａｅｍａｋ，ａｄｔｓｌｏｆａｔｒｒｓｎｉａｓａｉｂｔｌｎｃｎｐａｔａｓ．Ｉｈｓｐｐｒｏｅｔｒｒｌｏｉｍｉｈｉｅｉｔｎｏｇｏｔｉｏｔｅｅｋｉｒｃｉｌｕｅｎｔｉａｅ，ａｎｖｌｗａｅｍａｋａｇｒｔｃｈｗｈｃｓｒｓｓａｔｔｅｍｅｒｃａｔｃｂｓｄｎｉｇｌｒｖｌｅｄｃｍｐｓｔｎｉｐｏｏｅ．Ｔｈａｇｒｔｍｍａｅｓｎｕａｖｌｅｔａｋａｅｏｓｎｕａａｕｅｏｏｉｏｓｒｐｓｄｉｅｌｏｉｈｋｓｉｇｌｒａｕｄｃｍｐｓｔｏｎｂｏｋｆａｌｕｅｎｆｅｕｎｙｄｍａｎ，ａｄｅｅｔｒａｋｉｍｏｉｉｇｔｅｅｏｏｉｎｏｌｃｓｏｍｐｉｄｓｉｒｑｅｃｏｉｉｔｎｍｂｄｗａｅｍｒｓｖａｄｆｎｈｙｍａｉｕｓｎｕａａｕ．Ｔｈｘｅｉｎｓｄｍｏｓｒｔｈｔｔｅａｇｒｔｍｓｖｒｏｕｔｔｒｎｌｔｏｘｍｍｉｇｌｒｖｌｅｅｅｐｒｍｅｔｅｎｔａｅｔａｈｌｏｉｈｉｅｙｒｂｓｏｔａｓａｉｎ，

基于对数极坐标下的SVD数字水印算法

式（）以简写为：３可
ｒ（，＝ｌｐｌａ，）１）＝（＋ｎ一０：（）４
极坐标系描述的曲线方程称作极坐标方程，常表通
示为ｒ自变量的函数。极坐标方程经常会表为现出不同的对称形式，果ｒ（如一一）（）则曲一ｒ，线关于极点（。１ｏ）Ｏ／８。对称，如果ｒ兀）（）则（一一ｒ，曲线关于极点（０／７。对称，果ｒ０）ｒ９。２０）如（一ａ一
渭南７４０）１００（渭南师范学院物理与电气工程学院
摘
要
为了解决笛卡尔坐标系下水印不同步问题文章提出了一种对数极坐标系下的基于奇异值分解的抗旋转，缩
放攻击鲁棒性水印算法。对于旋转，缩放造成的几何攻击，我们可以通过对数极坐标系将笛卡尔坐标系中的旋转，缩放变换转换为循环平移的性质，对于循环平移后的图像，在水印检测时我们可以使用穷举遍历的方法来检测测试图像是否包含水
ｉ个基向量映射为Ｋ的第ｉ个基向量的非负倍
数，后将余下的基向量映射为零向量。对照这些然基向量，映射Ｔ就可以表示为一个非负对角阵。
２ＬＭ变换与奇异值分解Ｐ
２１尺度变换与旋转不变的实现（Ｐ变换）．ＬＭ
ＡｂｔａｔＩｒｅｏｓｌｅｔｅｗａｅａｋｎｎｓｎｈｏｉａｉｎｏｒｅｉｎｃｏｄｎｔ，ｔｉｐｐｒｐｏｏｅｎｅｈｄｓｒｃｎｏｄｒｔｏｖｈｔｒｒｏ－ｙｃｒｎｚｔｎＣａｔｓａｏｒｉａｅｈｓａｅｒｐｓｓｏｅｍｔｏｍｏｒｓｓｉｇｔｔｔｎａｄｓａｉｇｂｓｄｏｇｒｔｍｏａｏｒｉａｅｅｉｔＯＲｏａｉｎｃｌａｅｎｌａｉｈｐｌｒｃｏｄｎｔ，ｗｈｃａｇｉｓｏａｉｎａｔｃｂｌｙｅｆｉｎｌ．Ｆｏｎｏｎｏｉｈｃｎａａｎｔｒｔｔｔａｋａｉｔｆｉｅｔｙｏｉｃｒ

基于SVD和Radon变换的抗旋转攻击盲水印算法

ｃｍｐｓｉｎＳｏｏｉｏ（ＶＤ）ｔｉｐｐｒｒｐｓｓａｔａｋｎｃｅｓｔｇｔｏａｏｔｃａｅｎＲｄｎｔｎ— ｔ，ｈｓａｅｐｏｏｅｅｒｉｇｓｈｍｅｒｉｉｒｔｉｎａｔｋｂｓｄｏａｏａｓｗａｒｍｅｓｎｏｔａｒ
ｂｔｒｔａａｉｏａｌｏｉｍｓｂｓｄｏＶＤｎｃｍｍｏｐａｅｓｇａｒｃｓｉｇｓｃｓａｄｎｏｓ，ｌｒｇｅｅｎｔｄｔｎｌｇｒｈａｅｎＳｈｒｉａｔｉｏｎｌｃｉｎｌｏｅｓ，ｕｈａｄｉｇｎｉｅｆｔｉｐｎｉｅｎ
ＨＥｎｇＢｉ．ＢｌｎｄｗａｅｍａｋｎｇａｇｒｔｉｔｒｒｉｌｏｉｈｍｇｉｔｒｔｔｏｔａｋｓｄｎＳａａｎｓｏａｉｎａｔｃｂａｅｏＶＤｎｄｒｄｏｒｎｓｏｍ．Ｃｏ — ａａｎｔａｆｒｍ
ｖｌｅｏｅｉｇ．ｔｓｓｏｄｅｅｕｎｉａｉｎａｇｒｈｔｍｂｄｗａｅａｋｗｈｃｃｉｖｓｅｅｄｎｉａａｕｆｈｔｍａｅＩｕｅｄ－ｖｎｑａｔｔｌｏｉｍｅｅｔｒｒ，ｉｈａｈｅｅｍｂｄｉｇｂｎｒｚｏｔｏｍｙｉｇｌｄｙＭｅｎｉｅｏｅｅｔｃｉｇｗａｅｍａｋｉｕｅｄｎｔａｓｏｅｅｔｎａｇｒｈｔｏｒｃｈｍａｅｂｉｌ．ａｗｈｌｂｆｒｘｒｔｔｒｒ，ｔｓｓＲａｏｒｎｆｒｄｔｃｉｌｏｉｍｃｒｅｔｔｅｎｅａｎｍｏｔｏ

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号应当不降低原数据的质量、感觉上不易被察觉（即不可见水印。可见水印由于容易受到攻击，目前已不是研究的主流方向），能够经受一定的攻击而不被清除（即稳健性较强）。数字水印的鲁棒性（ｂｓｅｓｒｕｔｓ）对数字水印算法非常重ｏｎ要，有效的数字水印应该能够承受大量不同的物理和几何失真，包括有意的（如恶意攻击）或无意的（图像压缩、滤如波、扫描和复印、噪声污染、尺寸变化等）。
ａａｎｔｏｇｏｅｒｃ—ａｔｃ，ｓｈａｏａｉｎｇｉｓｆｅｍｔｉｔａｋｕｃｓｒｔｔｏ，ｍｉｒｎｇｈｏｐｉｔ．ｂｓｏＶＤ ’ ｆａｈｅＮｍａｅｐｒｃｓｎ，ｔｓｎｏｉ，ｃｐｎｇｅｅａｅｄｎＳｓｅｔｒＯｉｇｏｅｓｉｇｈｉ
关键词：数字水印；几何攻击；ＳＤ抗Байду номын сангаасＶ
ＡｔｇｏｔｃａｔｃａｅｍａｋｎｃｅｓｄＯＶＤＡｎ－ｅｍｅｒ－ｔｋＷｔｒｒｉｇＳｈｍｅＢａｅｎＳｉｉａ
ＺｔＮＧｉＩＡＬ（ｉｈｉｅｄＥｏｏｉｎｒｄｏｐｒｔｎｈｍｅ，ａｊ２００ＬａｅＯｌｌｃｎｍｃａｄＴａｅＣｒｏａｏｏｏｉｆｉＰｎｉ１４０）ｎ
ＡｂｔａｔｈｓｐｐｒｇｖｎｒｄｃｉｎｏｉｉｌｉｇｔｒｒｉｇＢｃｕｅｍｏｔｆｈｔｒｒｉｇｓｈｍｅｃｎｎｔｅｓｒｃ：ｔｉａｅｉｅａｉｔｕｔｆｄｇｔｍａｅｗａｅｍａｋｎ．ｅａｓｓｅｗａｅｍａｋｎｃｅａｏｏｏａｏｔｂ
ＳＤ在数字水印中的应用进行了细致的研究，在这些方案中，ＶＳＤ分解得到的矩阵Ｕ和奇异矩阵Ｓ都可以被用来嵌入水印，Ｖ虽然嵌入的方式有所不同，但都利用了ＳＤ的稳定特性。Ｖ在数字图像处理中运用奇异值分解有很多好处，这是由奇异值分解的很多性质决定的。从图像处理的角度看，奇异
１７９６年，Ｈ．．ｎｒｗＣＡｄｅｓ和ＣＬＰｔｒｎ在（ｉｇｌｒａｅ．．ａｅｓｔｏＳｎｕａｌｖｕ
ｄｃｍｏｉｎｍｇｄｇｅｏｐｓｉａｅｏｉ＞ｔｉｏｃｎ）中提出了基于ＳＤ的图像编码技Ｖ术，让ＳＤ在图像处理方面得到了应用。接下来很多人对Ｖ
（—）２３
因此Ｕ和ｙ的列分别是Ａ４和Ａ的特征向量，式（— Ｊ２
图像水印技术可以将版权、产品的标识码以及购买者的
２）称为Ａ的奇异值分解（Ｖ）式。ＳＤ
２２图像处理．
信息等（为水印信号）嵌入到数字媒体中，嵌入的水印信称
这里称为』４的奇异值ｆ，分别称为相应于奇异值，的左右奇异值向量，且满足
印方案或如何攻击数字水印，各种产品和方案在使用中存在
的鲁棒性和安全性问题都亟待解决。
Ａｖ：，
，ｉ－（＝ｌ，）Ａｕ＝ｏ１ｉ， …，，２
ＡＴＩＡＴＬＩＥＣＮＥＴＩＡＩＮＴＣＮＱＥＲＩＣＬＮＥＬＮＥＤＩＮＩＣＴＨＩＵＳＦＩＩＧＡＤＦＯＥ
人工智能及识别技术
基于ＳＤ的抗几何攻击数字水印研究Ｖ
张丽
（锦辽河油田经济贸易置业总公司黄金带炼油厂，盘锦１４０）盘２００
ｌ数字水印概念及其攻击方法综述
自１９９４年ＶｎＳｈｎｅ『正式提出数字水印（ｉｔａｃｙｄｌｆｌＤｇａｉｌ
Ｗａｅａ）的概念后，作为保护数字版权的一种新思路，受ｔｒｍｒｋ到了学术界和工业界的广泛关注。在几年时间内就有很多算
摘
要：简单介绍了数字图像水印的原理、作用及其常用几何攻击方法，并指出通常的水印算法并不能很好地抵抗
几何攻击，使得这些算法的适用性受到很大的限制。针对几何攻击，结合ＳＤ分解在图像处理方面所具有的特性，Ｖ实现了一个基于ＳＤ分解的数字图像水印嵌入和提取方案，经过实验数据分析，可以有效地抵抗常见的旋转、镜Ｖ像、平移、剪切、高斯滤波、ＪＥＰＧ压缩等攻击方法。
ｐｐｒｐｅｅｔａｂｏｋｅｅｔｒｒｉｇｓｈｍｅａｅｒｓｎｓｌｃ－ｍｂｄｗａｅｍａｋｎｃｅ．Ｋｅｒｓｗａｅｍａｋｎ；ｎｉｇｏｔｃａｔｃＳｙｗｏｄ：ｔｒｒｉｇａｔｅｍｅｒ — ｔｋ；ＶＤ — ｉａ
其中Ｐ＝ｍｉ，；Ｏｎ｛，，－？Ｉ
都是正交的，所以
一
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Ａ：ＵＳＶ
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２）
法被提出来，如ＬＢ［、ＤＴ［、ＤＴ【、ＤＳ１Ｆ２Ｃ３ＷＴ【等算法，ｌ１１
并有大量论文发表。但是这些论文主要讨论如何设计数字水