基于奇異值分解的Contourlet域圖像水印算法

朱　萌,陳　青

(上海理工大學 光電信息與計算機工程學院,上海　200093)

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基于奇異值分解的Contourlet域圖像水印算法

朱萌,陳青

(上海理工大學 光電信息與計算機工程學院,上海200093)

摘要針對小波變換由于方向性缺乏而無法有效稀疏地表示圖像本身幾何結構的問題,結合Contourlet變換和奇異值分解的優點,提出了一種Contourlet變換域內基于奇異值分解的數字水印算法。宿主圖像經過兩層Contourlet分解后,生成一系列多尺度多方向的子帶,選取第二層分解中能量最大的子帶進行大小為4×4的互不重疊的分塊,并進行奇異值分解,再將置亂后的原始二值水印信息嵌入到奇異值矩陣中。實驗結果表明,該算法實現簡單,透明性良好,對常規攻擊和幾何攻擊具有較強的魯棒性,且優于一般的小波域算法。

關鍵詞Arnold變換;Contourlet變換;能量;奇異值分解

數字水印技術作為目前信息安全技術領域的一個新方向,在版權保護、廣播監控、所有者鑒別、所有權驗證、操作跟蹤、內容認證、拷貝控制和設備控制等方面得到廣泛應用,成為國內外學者研究的熱點[1-3]。基于變換域算法的數字水印技術,由于具有能量分布集中的特點,能使嵌入的水印數據量大、不可感知性好、魯棒性強、安全性高。同時,變換域的方法還可與國際數據壓縮標準兼容,從而易實現在壓縮域內的水印算法,也能抵抗相應的有損壓縮。

目前大多數變換域算法主要利用小波分析的多分辨率和時頻域均具備的局部化特性[4-5]。Contourlet變換是較新的圖像變換算法,其能在任意尺度上實現任意方向的分解,擅長描述圖像中的輪廓和方向性紋理信息,較好地彌補了小波變換的不足。……