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第1页共6页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页共6页基于小波变换的CDMA图像盲水印算法刘红岩，张建伟，刘铁柱（南京信息工程大学数理学院，南京210044）摘要本文提出了一种盲扩展谱水印算法，将水印信息重复的嵌入到图像多层小波分解的系数中。通过对数字图像小波变换结构的研究和分析，利用扩展谱将信息嵌入到LH和HL子带，结合噪声视觉函数在水印的透明性和鲁棒性之间实现了较好的平衡，提高了信息隐藏的安全性。并运用CDMA理论实现了水印信息的盲提取。大量的试验结果表明，该算法对于常见的图像处理操作，特别是对于JPEG压缩和多种噪声攻击有较好的鲁棒性。关键词数字水印噪声视觉函数CDMA水印中图法分类号:TP391文献标识码:AABlindCDMAImageWatermarkingAlgorithmBasedontheWaveletTransformLIUhongyan,ZHANGjian-wei,LIUtiezhu(DepartmentofMathematics,NanjingUniversityofInformationScienceandTechnology,Nanjing210044)【Abstract】Thepaperproposesablindspreadspectrumwatermarkingalgorithmwherewatermarkinformationisembeddedredundantlyinthemultilevelwaveletcoefficientsofthecoverimage.Byresearchingthestructureofwavelettransformofdigitalimage,dataembeddinginLHandHLbandsthroughbetterspectrumspreadingprovidesagoodtradeoffbetweenthetransparencyandtherobustnessofwatermarksbasedonNoiseVisibilityFunctionandincreasesdatahidingsecurity.Itisablinddetectiontechniqueofthewatermarkbyusingcodedivisionmultipleaccess(CDMA).Alargeamountofexperimentsshowtheproposedalgorithmiseffectiveandrobusttomanycommonimageprocessingoperations,especiallytoJPEGcompressionandfilters.【Keywords】digitalwatermarkingNoiseVisibilityFunctionCodeDivisionMultipleAccessdigitalwatermarking1．引言近年来，随着计算机和网络技术的飞速发展，数字水印(digitalwatermarking)作为一种新的有效的数字产品版权保护的技术手段,成为目前国际上信息隐藏领域内的一个重要分支。它通过在数字产品中嵌入种种可见或不可见的版权信息——水印,用以证明原创作者对作品的所有权,或作为鉴定盗版或侵权的证据。而水印算法被看作是辅助信息通过宿主数据不可见的传播的数字通讯理论。大部分水印算法采用了扩展谱通信(spreadspectrumcommunication)技术[1，2]，其中以Cox等人提出的扩展谱方法[3]最具代表性。扩展谱水印理论中对攻击不敏感的区域的选择能大大增强水印的鲁棒性。由于小波变换在信息处理方面有相当好的时频特性，因此小波变换在此方面就比DCT，DFT和Fourier-mellin等变换优越。而且用小波多分辨分析方法可以在多层系数中嵌入相同的信息，同时还保证了其抵抗多种攻击的能力。因此，基于小波变换的扩展谱水印技术成为研究的一个重要方向。本文给出基于小波变换的CDMA(CodeDivisionMultipleAccess)水印算法，将信息嵌入到图像小波变换不同层的LH和HL子带中，在基本不影响水印透明性的情况下最大化嵌入水印强度和信息量。将伪随机噪声(PN)矩阵作为密钥来提取水印信息，实现了水印信息的盲提取。大量实验表明，该算法很好的达到预期的效果，对JPEG压缩和噪声攻击有很好的鲁棒性，并对其它常见图像处理和攻击具有一定的抵抗性。第2页共6页第1页共6页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第2页共6页2．基于小波变换的水印算法图像经过小波变换后能量主要集中在低频LL子带，高频子带主要是垂直LH、水平HL及对角线HH的边缘信息,含有的能量较低[4，5]。一般地，人眼的视觉对图像平滑部分细节和细微变化敏感，而对图像边缘或纹理部分的微小变化不太敏感。图像经过子带分解后边缘或纹理信息主要集中到中高频细节子图的较大小波数值上。所以运用小波变化可以比较容易地利用人眼的视觉特性，具有自适应于图像的视觉遮罩。3级小波变换结构如图1所示。图13级小波分解结构图本文据此将水印添加在小波变换各层的HL和LH子带的系数上，以提高嵌入水印信号的容量以及算法的鲁棒性。以下给出基于小波变换的水印算法，以...