一种基于整数双正交小波变换的鲁棒可逆水印算法

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基于混沌序列的整数小波域鲁棒水印算法

ｔｅｄａｔｇｏｈｓｕｄｅｆｒａｃｏｎｅｅｗｖｌｔｒｎｆｒｔｉｒｖｔｅｕｌｏｉｇｒｃｎｔｕｔｎｈａｖｎａｅｆｔｅｏｎｐｒｍｎｅｆｉｔｇｒａｅｅｔｓｏｏａｍｏｍｐｅｈｑａｉｏｙｔｆｍａｅｅｏｓｒｃｉ．ｏＥｐｒｎａｅｕｔｅｎｔｔａｅｐｐｓｄｓｈｍｅｈｓｇｏｂｓｎｓｎｍｐｒｅｔｉｔｏｓｔｃｅａｏｄｒｕｔｅｓａｄｉｅｃｐｉｌｔｎｉａｔｋａｄｉｒｓｒｈｈｏｏｂｉｏｙｅａ
息叠加在中频系数上．后进行整数小波逆变换重构蓝色通道，并三通道得到水印图像。由于混沌序列对初值具有极最合
强的敏感性．击者很难从一段有限长的序列推断出混沌系统的相关参数，保水印信息的安全性。整数小波变换的优攻确良特性使图像在嵌入适量水印信息后拥有较低的细节损失率．实现了对彩色图像的高保真水印嵌入。实验结果表明，水印信息具有很好的透明性．有损压缩、声干扰等常见的水印攻击具有较强的鲁棒性。对噪
关键词整数小波变换混沌序列鲁棒水印扩频文章编号１０ — ３１（０６２ — ０００文献标识码Ａ０２８３－２０）７０４ — ３中图分类号Ｔ３９Ｐ０

一种基于小波变换的图像鲁棒性盲水印算法

，
（．ｌｔｎｃＩｆｒｔｎＤｐｒｎ，ｕｈｕＰｌｅｈｉｌｎｔｕｅｏＡｒｕｔｒ，ｕｈｕ２５０，ｈｎ；１ＥｅｒｉｎｏｍａｉｃｏｏｅａｔｔＳｚｏｏｙｃｎｃｓｉｔｆｇｉｌｅＳｚｏ１０８ＣｉｍｅｔａＩｔｃｕａ
俞伟新杨善超２龚声蓉２，，
（．１苏州农业职业技术学院电子信息系，江苏苏州２５０；１０８２苏州大学计算机科学与技术学院，苏苏州２５０）．江１０６
摘
要：对数字水印技术的概念、特点、分类、型等作了简单的介绍，出一种基于小波变换的图像鲁棒性盲水印算法。模给
ＡｂｓｉｍａｅＷａｅｍａｋｉｇＡｌｏｉｈＲｏｕｔＢｌｎｄＩｇｔｒｒｎｇｒｔｍＢａｅｎａｅｅａｓｏａｉｎｓｄｏＷｖｌｔＴｒｎｆｒｔｏｍ
ＹＵｅ．ｉＹＡＮＧｈｈｃａｚＧＯＮＧｈｎ．ｏｇＷｉｎ，ｘＳａ．ｈｏＳｅｇｒｎ２
０引言
随着以微电子技术为代表的信息产业的飞速发展，多
保留在内容中，起到防止拷贝和版权保护的作用。
媒体、计算机网络等进入寻常百姓家，数字化已深入人心，以Ｉｔｔｎｅ为先锋的网络化浪潮更是席卷全球。国际互ｍｅ联网是一个优秀的数字媒体发行系统，数字作品的传播和复制变得越来越容易，用户可以方便地下载或拷贝数字作品（图片、音乐、视频）因此版权作品被盗版的风险也随之，

一种小波域新颖鲁棒语音扩谱水印

微电子学与计算机２００６年第２３卷第４期收稿日期：２００５－０６－１３基金项目：重庆通信学院科技创新基金资助项目重庆市应用基础研究资助项目（８０２８）１引言随着计算机网络通讯技术的发展，数据的交换和传输变成了一个相对简单的过程。

然而数字化技术本身的可复制和广泛传播的特性所带来的负面效应，已成为信息产业健康持续发展的一大障碍。

语音是人们通信和交流的一种最简单和高效的方式。

如何提高语音通信的安全性，如何保护音频产品的知识产权已经成为越来越多被人们关注的话题。

因此，语音数字水印技术应运而生。

近年来有关语音水印技术方面的研究发展很快，大多数的语音水印技术都是依赖于人耳听觉系统（ＨＡＳ）的不完美性。

根据人耳的听觉特性，一个语音信号中，如果弱信号在强信号后很短的时间内（一般０￣２００ｍｓ）出现，弱信号就会变得不可听见，语音回声隐藏［１］正是利用人耳的这一特性。

频域中的水印技术利用了听觉系统对频谱小的波动的不敏感的特性。

量化编码技术［２］是另一种语音数字水印技术。

其中，最有发展前途的语音数字水印技术可以依赖于扩谱（ｓｐｒｅａｄ－ｓｐｅｃｔｒｕｍ）技术［３，４］。

本文提出了一种新颖的语音扩谱数字水印技术，在第二部分我们将介绍传统的扩谱水印技术。

第三部分将介绍我们提出的一种新颖的、高可靠性及鲁棒性的扩谱水印技术，其中引入的同步搜索技术和对数谱滤波技术极大地改善了检测效果。

在第四部分中我们将讨论多比特水印的嵌入的问题。

实验结果及结论在第五部分讨论。

２基本的扩谱水印技术假设Ｘ为欲嵌入水印的原始语音信号向量。

Ｘ可以是将原始信号进行可逆变换之后选取的样值。

相应的嵌入水印后的向量为Ｙ＝Ｘ＋Ｗ，其中Ｗ＝（ｗ１，一种小波域新颖鲁棒语音扩谱水印王潇１柏森１，２袁晓芳１（１重庆通信学院，重庆４０００３５）（２重庆大学计算机学院，重庆４０００４４）摘要：文章提出一种基于小波变换的新颖的鲁棒语音扩谱水印算法。

算法对原始语音进行离散小波变换，利用扩谱水印技术将水印隐藏到小波域。

一种基于时间轴小波变换的鲁棒性水印算法研究

一
１鲁棒性视频水印
ｎｓｎａｅｙｅｓａｄｓｆｔ．
【ｅｏｄ】ｉｏａｒａ；ｂｓｅ；（ｖｌｒｓｒ）ｍｌｅｌｅｕｎｙＫｙｒｓｖｅｗｔｒｒｕｎｓＷＴＷａｅＴａｆｍｔｅｎ；ｗｆｑｅｃｗｄｅｋｏｔｓｍｅｔｎｏｉｉｏｒ
【ｂｔｃ】ａｅｎｏｔｍｏａａｋｎｔａｒａｉｅｉｏｎｉｏｏｐｓｏｔｋｔｒｌｓｓＡｓａｔＴｒｔｇｎｈｃｍｎ￣ｃｅｔｍｒｎｏｔｄｄｖｅｍｒｓｎｔｃ，ｅｔｅｅｒｇｉｅｏｏｈｗｅｋｇｆｈｖｅａｄｃｅｉａａｈａｉｔｃ
不断发展的多媒体技术和互联网技术加速了数字视频作品
的应用和传播，但是在给人们带来便利的同时，数字视频产品的盗版和非法复制问题也变得越来越严重。目前，数字水印技术成为多媒体版权保护的一项重要技术，正受到越来越多研究者的注意。
文献［提出了一种鲁棒性的水印算法，该算法首先随机选择３１
ｆｍｅｏｓｃｔｅｙｆｍｅｃｃｎｅｄｄｗｔｔｒａｋｒａｓｃｎｅｕｉｌｒａｈｓｅｅｂｄｅｉｗａｅｖｏｈｍｒ．ＡｎｈａｃｌｔｎｏｈｈｅｏｄｔｌｅＷＴｍａｅｄｔｅｃｌｕａｉｔｅｔｒｅｆｌｉｉｏｆｍｅｎｋｓｈｒｂｏｒｑｅｃｒｍｅｂｄｉｇｔｅｗａｅａｋｉｔｈｏｅｕｎｙｄｔｆＤＣｉｅｆａａｔｅｗａｏｅｓｒｅｅｙａｌｗｆｅｕｎｙｆａｅｄｎｔｒｒｎｏｔｅｌｗｆｑｅｃａａｏＴｗｔｓｌｄｐｉｙｔｎｕｅｈｍｒｈｖｔｅａｔａｔｃｔｅｇｈｏｅｗｔｒａｋＴｅｒｓｌｓｏｓｔｅｗａｅａｋｓｓｅｏｅｖｄｏｉｉｖｓｂｅｗｉｒａｏｕｔｈｎｉｔｋｓｒｎｔｆｔａｅｒ．ａｈｍｈｅｕｔｈｗｈｔｒｒｙｔｍｆｈｉｅｓｎｉｉｌｔｇｅｔｒｎｆｒ）ｉｌｅＷｖｌｔａｓｍＴｍｅｉＴｏｎ

基于人类视觉系统的双树复小波变换的鲁棒图像水印

一，引言
● 在[7]中，Lahouari Ghouti等人。 ● 提出了一种使用平衡多小波变换（BMW）的鲁棒水印算法。 ● 他们应用了BMW的固有结构， ● 可用于建设性地实现更高的数据隐藏能力。 ● 实验表明， ● 它们的水印方案对常见的攻击（如加性高斯白噪声（AWGN），JPEG压缩和Winner过滤） ● 具有鲁棒性。
一，引言
● 其余文件的组织方式如下。 ● 首先，第二部分介绍了DTCWT和基于人类视觉系统（HVS）的感知模型的简要视图。 ● 然后在第三节中详细给出了该方案， ● 在第四节中给出了实验结果。 ● 最后，我们总结了提议的方案，并在第五节中给出了未来的工作。源自。双树复数小波和人类视觉系统的背景
● A.双树复数小波变换的背景 ● 双树复数小波变换由N.Kingsbury教授[11]开发。 ● DTCWT是对单独的离散小波变换[12]的宝贵增强， ● 具有其他重要特性： ● 它在二维和更高维度上几乎不变且具有方向选择性。 ● 对于d维信号，它仅使用2d的冗余因子就可以实现这一目标， ● 该冗余因子大大低于未抽取的离散小波变换。 ● [13]使用实小波滤波器的对偶树来生成复数小波系数的实部和虚部。
一，引言
● 在[10]中，Lino E. Coria等人。 ● 提出了一种基于双树复数小波变换（DTCWT）的视频水印方案。 ● 他们的计划依赖于DTCWT的特征。 ● DT CWT具有规则小波和复杂小波的优点（完美重构，近移不变性和良好的方向选择性） ● 。他们的实验结果证实， ● 当针对基因组失真进行测试时，他们的方法简单易行，并且比其他方案具有更好的性能。 ● 对于变换域中的大多数水印方案， ● 如何实现鲁棒性和保真度之间的折衷是一个复杂而具有挑战性的问题。 ● 一方面，当将水印嵌入到感知上最重要的组件中时，该方案将对攻击具有鲁棒性， ● 但水印可能难以隐藏。 ● 另一方面，当将水印嵌入在感知上无关紧要的组件中时，隐藏水印会更容易隐藏， ● 但是该方案在抵抗攻击时会很脆弱。

基于多变换域的鲁棒数字水印算法

基于多变换域的鲁棒数字水印算法
数字水印技术的出现为多媒体版权保护提供了一种有效的方法,它利用信号处理的方法在原始信息中嵌入特定的水印信息。

本文设计了两种基于多变换域的数字水印算法,通过对这两种多变换域的算法进行大量的仿真实验和分析,验证
了这两种数字水印算法的不可见性和强鲁棒性。

本文的主要研究内容如下:提出了基于离散小波变换、离散余弦变换和离散分数随机变换的数字水印算法。

该算法首先对水印进行Arnold置乱,通过Logistic映射分别对置乱后的水印进行行置乱和列置乱得到最终的置乱水印图像。

此外,对宿主图像做二维离散小波变换分解得到四个子带图像。

随后将低频子带图像划分成多个8?8的小矩阵,对每个矩阵做离散余弦变换,并选择离散余
弦变换后系数矩阵的中频系数去构造一个大小与水印图像相同的中频系数矩阵。

接着对中频系数矩阵做离散分数随机变换并将置乱后的水印嵌入到离散分
数随机变换域内,实现数字水印的嵌入。

仿真实验验证了该算法具有良好的不可见性和鲁棒性。

设计了基于多级离散小波变换、离散余弦变换和奇异值分解的数字水印算法。

该算法对原始图像做多级二维离散小波分解,取第四级对角线子图做二维离散余弦变换。

然后对二维离散余弦变换的系数矩阵进行奇异值分解得到对角矩阵。

另外利用Arnold变换和Logistic映射对水印进行置乱,并对置乱后的图像进行奇异值分解,利用水印的奇异值和系数矩阵的奇异值实现数字水印的嵌入。

仿真结果表明该数字水印算法能抵御常见的数字信号处理攻击(如:JPEG压
缩攻击、椒盐噪声攻击、高斯噪声攻击、滤波攻击、亮度变化攻击等)和几何攻击(如:剪切等)。

基于深度残差网络的医学图像鲁棒可逆水印算法

基于深度残差网络的医学图像鲁棒可逆水印算法作者：李智周旭阳殷昕旺张丽来源：《贵州大学学报（自然科学版）》2020年第03期摘要：醫学图像作为医生诊断的重要依据，其版权保护一直是研究重点。

在对医学图像进行版权保护时，必须保证图像修改后能无损恢复。

但是，当前大多数应用于医学图像的可逆水印算法并未考虑鲁棒性。

因此，本文针对具有一定鲁棒性的可逆水印算法进行研究，提出一种基于深度残差网络ResNet的鲁棒可逆医学图像水印算法。

首先，算法利用深度残差模型提取医学图像的深度特征信息，自适应确定最优嵌入强度，均衡水印的不可见性和鲁棒性;此外，结合遗传算法和模糊C-均值的聚类算法对水印区域动态划分，根据聚类结果提取水印信息，有效克服信号攻击对含水印图像的影响，提高可逆水印算法的鲁棒性。

实验结果表明：在嵌入水印后，含水印医学图像的PSNR值都可以达到36 dB以上，具有较好的图像质量;在提取水印后，算法可以完全无损恢复医学图像;在受到高斯噪声、椒盐噪声、JPEG压缩等常见信号攻击后，算法仍然可以准确提取水印信息，表现出较强的鲁棒性。

关键词：医学图像;版权保护;深度残差网络;聚类算法;鲁棒可逆水印中图分类号：TP309文献标识码： A随着网络技术的快速发展，智能医学和远程诊断技术日趋成熟。

大量医学图像经常在网络上进行传输和使用，未授权者可轻易通过网络获取、存储、使用和篡改网络上的医学图像[1]。

因而，保护医学图像的版权信息显得十分重要。

数字水印算法是一种常用的信息隐藏技术，可用于医学图像的版权保护[2]。

在对医学图像进行保护时，为了不影响医生的诊断，不可破坏原始医学图像的信息，因此，基于医学图像的可逆水印算法成为研究者们关注的重点。

郑洪英等[3]提出了基于位平面的可逆信息隐藏算法。

首先，将医学图像分解为八位平面，通过压缩最高的四位平面获得对空间进行像素填充后的重建图像;其次，分别对重建图像的头部、中间、尾部进行加密;再次，利用直方图移位的方法将水印信息嵌入图像中。

一种基于正交相似变换的数字水印算法

一种基于正交相似变换的数字水印算法颜惠琴;牛万红【摘要】为了提高水印的鲁棒性,提出一种基于正交相似变换的数字水印算法.首先,选取一个可逆矩阵并对其做正交变换,这个可逆矩阵可当做密钥;然后,利用该正交变换矩阵对载体进行相似变换,得到一个具有良好频谱特性的相似矩阵;最后,将置乱后的水印信息嵌入到相似矩阵中较大的非零像素值中,再重构图像.实验结果表明,该水印算法简单易行,具有较好的鲁棒性和不易感知性;与主流算法之一的DCT水印算法比较,验证了该算法的优越性.【期刊名称】《宁夏工程技术》【年(卷),期】2010(009)003【总页数】4页(P213-216)【关键词】数字水印;正交变换;相似变换【作者】颜惠琴;牛万红【作者单位】宁夏大学,数学计算机学院,宁夏,银川,750021;宁夏大学,远程教育学院,宁夏,银川,750021【正文语种】中文【中图分类】TP391数字水印作为版权保护的一项重要内容，已被越来越多的研究者关注，算法也越来越丰富.水印算法可以分为2大类，一类是时－空域算法，另一类是变换域算法.由于时－空域算法一般都是根据载体图像的统计特征来嵌入水印，再就是根据位平面特点来嵌入水印，这样的算法容易被攻击，安全性得不到保证，所以现在大部分水印研究者都把目光转移到变换域，因为变换域的安全性较强.考虑到矩阵在变换域方面的优越性及成熟性，本文将矩阵的相似变换运用到数字水印这一信息技术领域，并且和当今一种主流的离散余弦变换（DCT）水印算法进行比较，取得了较好的效果.1 理论基础矩阵相似关系是矩阵之间的一种重要关系，通过这种关系可以把一个复杂矩阵化为另一种形式的矩阵来研究.定义1 n级方阵A称为可逆的，如果有n级方阵B，使得这里E是n级单位矩阵.定义2 如果矩阵B适合式（1），那么B就称为A的逆矩阵，记为A-1.定义3 数域R上的n×n矩阵A称为非退化的，如果|A|≠0；否则称为退化的.显然，一个n×n矩阵是非退化的充分必要条件是它的秩等于n.定理1 n级方阵A可逆的充分必要条件是A非退化[1].详细证明见文献[1].定义4 设A，B是n级方阵，如果存在可逆阵P，使得则称矩阵A与B相似.对A进行运算P-1AP称为对A进行相似变换，可逆矩阵P称为把A变成B的相似变换矩阵.由于并非每个方阵都可逆，所以相似变换矩阵P不唯一[2]，而这种不唯一性在一定程度上能给本文研究的水印系统带来安全性.根据定义4，如果要找到一个n级可逆的方阵P使式(2)成立并不是一件困难的事情.研究中，选取一个满足定义1和定义3的n×n的方阵，并对其进行正交变换作为式(2)中相似变换的变换矩阵.由于对所选的方阵进行了正交变换，所以得到的正交变换矩阵也一定是可逆的[1]，从而能够满足式(2)成立.实验表明，这样处理后对载体图像利用式(2)得到的相似矩阵B与对载体图像直接进行离散余弦变换（DCT）具有同样良好的频谱特性，如图1所示.图1 woman.bmp的正交相似变换与DCT变换图1对比显示了2种变换的结果，均以频谱的形式给出，各自直观地表明了低频系数、中频系数和高频系数的分布规律.可以看出，图像经过正交相似变换后能量也是集中在变换系数的一小部分，这“一小部分”就是低频部分[3]；而中低频系数所含有的原始信号的成分较多，所以由其反变换重构图像就能得到图像的近似部分.试验发现，图像经过正交相似变换后再重构图像，其误差仅为1.902 8×10-13，具有极佳的重构特性；同时发现，图像经过正交相似变换之后，变换系数相关性很低或不相关，而且变换前后的信号熵和能量不变；另外，变换后的特征还具有独立描述图像全部信息的能力.如果直接选取一个可逆矩阵，在不进行正交化处理的情况下，利用式（2）得到的相似矩阵的对应图像如图2所示，却发现没有图1（a）的效果，即信号的能量并未向低频集中，而重构图像的误差为1.155 9×10-6，显然此误差值较大.图2 woman.bmp的非正交相似变换2 水印系统2.1 水印的嵌入图像采取正交相似变换后主要能量集中在少数低频系数中，纹理和边缘信息集中在中低频系数.如果在低频嵌入水印，即使图像发生一些失真，但只要主要信息保留不丢失(视觉质量不降低)，那么嵌入的信息也不会丢失，从而可以保证水印有很好的鲁棒性.算法的嵌入步骤如下：步骤1 读入原始载体图像A，将其转化为双精度实数矩阵，便于后面的处理.步骤2 选取可逆矩阵P，并求其正交矩阵I作为式（2）的相似变换矩阵，可逆矩阵P当做密钥.步骤3 利用式（2）求A的相似矩阵B.步骤4 读入水印信息W.考虑到信息的安全性，需要将水印信息用Arnold方法置乱[4].步骤5 把相似矩阵B的元素排序，将水印信息尽可能嵌入到矩阵B较大的非零像素值中.嵌入公式：式中：B是相似矩阵；W是水印信息；α是强度系数（本文α=0.1）；B1是被嵌入水印信息的矩阵.步骤6 利用式（2）的逆向运算重构图像,得到含水印图像Aw.2.2 水印的提取通常情况下，水印的提取过程都是嵌入过程的逆过程.本文的水印提取是基于原始图像可以获取的情形，这种要求对于应用于版权保护的鲁棒性水印来讲是可以的.算法的提取步骤如下：步骤1 读入含水印图像Aw，将其转化为双精度实数矩阵.步骤2 利用密钥矩阵P，求出含水印图像Aw的相似矩阵B2.步骤3 利用式（3）的逆运算，即提取水印信息.步骤4 用Arnold逆算法恢复水印信息为可识别的信息.3 实验结果实验采用纹理比较丰富的woman.bmp（256×256）图像作为载体，nxdx.bmp （64×64）灰度图像作为水印，如图3所示.由图3（b）可知，算法具有较好的不可见性，但人眼视觉是不能观察出图3（a）和图3（b）的差别的；图3（d）为含水印图像未受到任何攻击时，水印相关性值的图示效果.下面的攻击实验从主观视觉和客观数据两方面来衡量算法性能.主观视觉是通过直接观察提取的水印质量进行对比评估；客观数据则利用Matlab7.0工具箱提供的二维矩阵归一化相关性公式计算图像的相关性值c进行性能评价，公式如下：式中：Amn可看作是原始水印图像；Bmn可看作是恢复的水印图像.图3 woman.bmp图像嵌入水印在相同条件下，针对含水印图像分别受到几种不同类型的图像处理攻击，本文算法与DCT算法提取水印的主观效果和客观检测数据对比如下所述.3.1 噪声、滤波和镜像攻击含水印图像受到乘性噪声(参数，0.002)、高斯低通滤波(模板，5×5)及镜像攻击，2种算法提取水印的主观、客观比较实验结果分别如表1和表2所示[4].表1 噪声等攻击提取水印的视觉效果对比算法DCT算法提取水印本文算法提取水印噪声攻击滤波攻击镜像攻击表2 噪声等攻击提取水印的相关性值对比算法噪声攻击滤波攻击镜像攻击DCT 算法c 0.845 1 0.875 6 0.785 4本文算法c 0.917 6 0.928 4 0.780 6由表1可知，在抗噪声和滤波攻击的性能方面，两种算法提取水印的视觉效果基本相当，但由表2的对比数据可以计算出，本文算法的水印相关性值比DCT算法分别提高了9%和6%；在抗镜像攻击的性能方面，两种算法的水印相关性值近似相等，约为0.78，但从提取的水印视觉效果来看，本文算法比DCT算法的清晰度好.3.2 JPEG压缩攻击含水印图像分别受到质量因子[5]为70，40，10的JPEG压缩攻击，两种算法提取水印的主、客观比较实验结果分别如表3和表4所示.其中，质量因子是一个0～100的整数，值越小，图像退化越严重.表3 JPEG压缩攻击提取水印的视觉效果对比算法质量因子70 质量因子40 质量因子10 DCT算法提取水印本文算法提取水印表4 JPEG压缩攻击提取水印的相关性值对比算法质量因子70 质量因子40 质量因子10 DCT算法c 0.982 8 0.956 1 0.833 6本文算法c 0.988 1 0.966 8 0.898 8在3种不同参数的JPEG压缩攻击情况下，由表4的客观对比数据显示，本文算法的水印相关性值比DCT算法分别提高了0.5%，1%和7%，甚至含水印图像受到质量因子为1的JPEG压缩攻击时，本文算法的水印相关性值还能达到0.753 6，仍体现出很好的抗压缩性能.这表明，正交相似变换在集中图像的主要信息能力方面比DCT变换更有优势.3.3 剪切攻击含水印图像先后受到从左向右1/4、1/3、1/2比例的剪切攻击，两种算法提取水印的主、客观比较实验结果分别如表5和表6所示.表5 剪切攻击提取水印的视觉效果对比算法剪切1/4 剪切1/3 剪切1/2 DCT算法提取水印本文算法提取水印表6 剪切攻击提取水印的相关性值对比算法剪切1/4 剪切1/3 剪切1/2 DCT算法c 0.769 9 0.745 7 0.740 7本文算法c 0.872 9 0.862 3 0.849 6由表5可知，随着剪切比例的增大，DCT算法提取的水印，其视觉质量明显不如本文算法；而由表6的数据也可得出，DCT算法的水印相关值平均为0.752 1，本文算法平均为0.861 6，后者比前者有14.5%的提高，说明本文算法抗剪切攻击的性能也优于DCT算法.3.4 旋转攻击含水印图像受到3°，15°，45°的旋转攻击时，两种算法的主、客观比较实验结果分别如表7和表8所示.表7 旋转攻击提取水印的视觉效果对比算法旋转3° 旋转15° 旋转45°DCT算法提取水印本文算法提取水印表8 旋转攻击提取水印的相关性值对比算法旋转3° 旋转15° 旋转45°DCT算法c 0.843 3 0.809 6 0.802 5本文算法c 0.811 2 0.820 6 0.814 8由表8 可知，含水印图像受到3°，15°，45°的旋转攻击，DCT算法的水印相关性值平均为0.818 4，本文算法为0.815 5，两者基本持平.由表7给出的水印视觉效果来看，本文算法的水印清晰度稍逊色于DCT算法，但从客观角度来衡量，本文算法仍具有较好的抗旋转攻击性能.4 结语数字图像可以看作矩阵，根据矩阵变换域的优越性，本文提出了一种基于正交相似变换的数字水印算法，其主要是利用矩阵经过正交相似变换之后，变换系数相关性很低或不相关的特性，以及变换前后的信号熵和能量不变，且变换后的特征又具有独立描述图像全部信息的能力的特性，实现水印信息的隐藏和提取.在抵御各类攻击的性能方面，本文算法检测到的水印相关性值相比DCT算法分别有0.5%～14.5%不同程度的提高，表明本文提出的水印算法具有良好的鲁棒性.【相关文献】[1]北京大学数学系几何与代数教研室.高等代数[M].北京:高等教育出版社,2003:372-374.[2]金辉.相似变换矩阵的空间结构探讨[J].工科数学,2001,17（4）:93-96.[3]王丽娜,郭迟,李鹏.信息隐藏技术实验教程[M].武汉:武汉大学出版社,2004:75-77.[4]牛万红，潘晨.一种基于NMF的零水印算法[J].济南大学学报：自然版：2009，23（3）：270-274.[5]GONZALEZ R C.数字图像处理(matlab版)[M].阮秋琦,译.北京:电子工业出版社,2005:12-13.。

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关
键
词：可逆图像水印；整数小波变换；直方图调整；Ａｒｎｏｌｄ置乱；鲁棒性文献标识码：Ａ
．
中图分类号：ＴＰ３０９；ＴＮ９１１
文章编号：１６７４—８４２５（２０１３）０５—００９４—０６
ＷＵＷａｎ— ｑｉｎ，ＲＵＡＮＷｅｎ— ｈｕｉ，ＣＡＯＸｉａｏ — ｌｉ，ＰＡＮＹｉｎｇ
（ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｉｒｎｇ，ＧａｎｓｕＬｉａｎｈｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｌａｎｚｈｏｕ７３００００，Ｃｈｉｎａ）
第２７卷第５期
Ｖ０１．２７
Ｎｏ．５
重庆理工大学学报（自然科学）
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｏｎｇｑｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅ）
ｓｃｒａｍｂｌｅｄｗａｔｅｒｍａｒｋｉｎｇａｎｄｉｍｐｒｏｖｉｎｇｔｈｅａｎｔｉ — ｇｅｏｍｅｔｉｃｒａｔｔａｃｋｓｏｆｔｈｅｗａｔｅｍａｒｒｋｉｎｇａｌｇｏｉｔｒｈｍ．Ｅｘ・
２０１３年５月
Ｍａｖ２０１３
Байду номын сангаас
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７４－８４２５（Ｚ）．２０１３．０５．０２１
一
种基于整数双正交小波变换的
鲁棒可逆水印算法
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｒｏｂｕｓｔｎｅｓｓｏｆｅｘｉｓｔｉｎｇｒｅｖｅｒｓｉｂｌｅｗａｔｅｒｍａｒｋｉｎｇａｌｇｏｉｔｒｈｍｆｏｒｄｉｇｉｔａｌｉｍａｇｅｓａｎｄｅｎｈａｎｃｅｔｈｅｉｍｐｅｒｃｅｐｔｉｂｉｌｉｔｙｏｆｗａｔｅｍａｒｒｋｉｍａｇｅｓ，ａｎｏｖｅｌｒｏｂｕｓｔｒｅｖｅｒｓｉｂｌｅｗａｔｅｒｍａｒｋｉｎｇａｌｇｏ－
ｒｉｔｈｍｂａｓｅｄｏｎｉｎｔｅｇｅｒｗａｖｅｌｅｔｔｒａｎｓｆｏｍｒｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｔｈｅｉｎｔｅｇｅｒｒｅｖｅｒｓｉｂｌｅｂｉｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｗａｖｅｌｅｔｔｒａｎｓｆｏｒｍａｎｄｂｌｏｃｋｈｉｓｔｏｇｒａｍｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｗｅｒｅｃｏｍｂｉｎｅｄｉｎｔｈｉｓａｌｇｏｉｒｔｈｍ，ｅｆｉｆｃｉｅｎｔｌｙｅｍｂｅｄｄｉｎｇｔｈｅ
吴万琴，阮文惠，曹晓丽，潘颖
（甘肃联合大学电子信息工程学院，兰州７３００００）
摘
一
要：为提高现有数字图像可逆水印算法的鲁棒性、增强水印图像的不可感知性，提出了
种基于整数Ｑ．ｆｉ．交小波变换的鲁棒可逆水印算法。该算法将整数可逆双正交小波变换和分
ｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄａｌｇｏｉｒｔｈｍｃａｎｎｏｔｏｎｌｙａｃｈｉｅｖｅｔｈｅｂｌｉｎｄｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｒｅｑｕｉｒｅ－ｍｅｎｔｓ，ｂｕｔａｌｓｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｒｏｂｕｓｔｎｅｓｓ，ｉｍｐｅｒｃｅｐｔｉｂｉｌｉｔｙａｎｄｏｔｈｅｒｐｅｆｏｒｒｍａｎｃｅｓｓｉｇｎｉｉｆｃａｎｔｌｙｃｏｍ—
ＡＲｏｂｕｓｔＲｅｖｅｒｓｉｂｌｅＷａｔｅｒｍａｒｋｉｎｇＡｌｇｏｒｉｔｈｍｆｏｒＩｍａｇｅＢａｓｅｄｏｎＩｎｔｅｇｅｒＷａｖｅｌｅｔＴｒａｎｓｆｏｒｍ
块直方图技术结合以高效嵌入置乱后的水印，提高水印算法的抗几何攻击性。仿真结果表明：该算法不但可以实现盲提取，在鲁棒性、不可感知性等性能方面较同类算法有显著提高，并且易
于实现，生成的水印图像质量高。