基于图像预处理的DCT数字水印算法及其MATLAB实现

介绍了数字水印的产生、发展及其应用,讨论了数字水印的分类,提出了图像的预处理思想,利用MATLAB中的剪切函数、缩放函数,以及调整图像直方图的方法对图像进行预处理,并用MATLAB进行了仿真.实验结果表明：预处理在DCT数字水印算法的前期工作中有较好作用

第2 8卷第 2期 20 0 9年 3月

许昌学院学报J OURN F XU AL O CHAN I RS T G UN VE I Y

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文章编号：6 1 8 4( 0 9 0 0 9 0 1 7—9 2 2 0 ) 2— 0 0— 5

基于图像预处理的 D T数字水印算法及其 MA L B实现 C TA冯战申，贺勤，振戎臧(昌学院数学系，许河南许昌 4 1 0 ) 6 0 0摘要：绍了数字水印的产生、展及其应用，论了数字水印的分类，出了图像的预处介发讨提

理思想，用 MA L B中的剪切函数、利 TA缩放函数，以及调整图像直方图的方法对图像进行预处

理，并用 MA L B进行了仿真 . TA实验结果表明：处理在 D T数字水印算法的前期工作中有较好预 C作用.

关键词：字水印；处理；C变换；方图数预 D T直 中图分类号：P 9 . 1 T 3 14文献标识码： A

0引言 随着网络交流的日益普及和电子商务的蓬勃发展，字产品的版权归属、媒体信息的安全传输以及如何有效地防止数多盗版等诸多问题已成为当今信息化时代迫切需要解决的问题 .字水印是利用数字作品中普遍存在的冗余数据和随机性，数 把标识版权的水印信息嵌入到数字作品中，而可以起到保护数字作品的版权或其完整性的一种技术… .个有效的数字从一水印系统至少具备以下三个最基本的特性：安全性：据信息隐藏于数据图像中，是文件头中，件格式的变换不应导①数不文

致水印信息的丢失；隐蔽性：数字图像作品中嵌人数字水印不会引起图像明显的降质，②在即含水印的图像与原始图像对人的感觉器官的刺激应该是无差别或差别很小，主观感觉变化很小；鲁棒性：指在经历有意或无意的信号处理过程后，③是水印信息仍能保持完整性或仍能被准确鉴别 .外还有通用性、一性等特性 .另惟随着数字水印技术的迅速发展，字水印的数

应用领域也在不断扩展.数字水印的基本应用领域是版权保护、藏标识、证和安全不可见通信等 .文提出图像预处理隐认本思想，

要利用 MA L B中的剪切函数、放函数以及调整图像直方图的方法对图像进行预处理，用 MA L B进行仿主 TA缩并 TA

真，验显示在数字水印算法的前期工作中效果明显。实

1数字水印的典型算法根据数字水印的嵌入方式一般可分为空间域方法和变换域方法两大类 .者是通过改变某些像素的灰度值；者则是前后

通过改变图像变换域的一些系数值来隐藏水印 .早的数字水印算法大多都是空间域上的，印信息直接加载在图像数据较水上，信息嵌入到随机选择的像素点中最不重要的像素位置上，可以保证嵌入的水印是不可见的.间域方法的缺点是将这空抵抗图像的几何变形、噪声和图像压缩的能力普遍较差，且可嵌入水印信息的容量也受到限制 .的优点则是计算速度而它

比较快，而且很多算法在提取水印和验证水印存在时不需要借助于原始图像，以实现盲水印 .可 变换域方法是在变换 (见的有离散余弦变换 D T离散小波变换 D、散 Fui变换 D T等 )中嵌入水印，常 C、 WT离 or r e F域水印信息可以扩散到空间域的所有像素上，利于保证水印信息的不可见性，可以比较方便地结合人类的视觉系统的某些有还

特性，以嵌入大量的水印信息，得抗干扰性较好 .换域方法还与大多数国际压缩标准兼容，而能实现在压缩域内的可使变从

水印编码，提高了效率.本文所重点讨论的是对图像先进行预处理，再进行 D T变换然后加入水印信息这一算法. C

2 D T变换公式 C因为 D T变换公式是这一算法的核心，必要先了解一下 D T正反变换公式 . C C有 C D T正反变换公式的核心是余弦变换，计算速度比较快，图像处理所用的是二维变换，里只给出二维的 D T正反变换公式：因这 C 二维 D T正变换公式为： C

收稿日期：07—1—0 20 1 5

基金项目：南省科技攻关计划项目( 64 2 0 8河南教育厅科技攻关项目( 0 72 0 5;昌学院青年基金项目(0 9 9 河 0 22 0 5 ); 20 5 0 4 )许 20 04)作者简介：战申 (9 4

)男，河南临颖人，师，士，究方向：冯 17一，讲硕研多媒体通讯与图像处理 .

介绍了数字水印的产生、发展及其应用,讨论了数字水印的分类,提出了图像的预处理思想,利用MATLAB中的剪切函数、缩放函数,以及调整图像直方图的方法对图像进行预处理,并用MATLAB进行了仿真.实验结果表明：预处理在DCT数字水印算法的前期工作中有较好作用

第2 8卷第 2期

冯战申，:于图像预处理的 D T数字水印算法及其 MA L等基 C T AB实现

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m = ( ) ( ) F,) c“ c ( c ) )∑ ( c“(…

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其中：c H ()

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其中， Y为空间采样值，,频域采样值 . u为 因为数字图像多用像素方阵来标识， M= N,时，维 D T正反变换可以简化为：即此二 Cm(,) c )∑ F =( c) “ ( )…

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0,…,v— l;= 0, ,一 1 1,, 1,一Ⅳ .

其中：

(, ) J“ 0=, :￣/=或 o )( /ⅣL//“:12 -,一1, N, 2 ,, N .一

3基于图像预处理的 D T算法及实现 C3 1算法及 MA L B实现 . TA

算法的基本思想：先从较大图像 I中经剪切而得到图像 I,对它的直方图进行调整以达到增强图像对比度的效果， 2再此时

得到图像 I, I为原始的公开图像 .调整后的黑白水印图像嵌入到原始公开图像 I 3将 3作将 3的低频分量上，而达到隐藏信息从的目的，有足够的鲁棒性 .为方便比较，文还将黑白水印图像嵌入到调整直方图前的图像 I又 本 2中.体的算法如下：具 1读取 R B图像并变换成灰度图像 I对 I行合理剪切，得某个部分的图像得到图像

I. ) G,进取 2 2用甬数 iajs(对 I ) m dut) 2的直方图进行调整，直达到较为理想的效果为止，时得到图像 I作为原始公开图像 .一此 3并读取黑白数字水印图像到二维数组 w,并对其大小进行适当的调整 .

3将 I ) 2和 I全分割为互不覆盖的图像块 bok (,) bok (, ) 1,8对 bok (,) bok (,) 1, 3完 l 2 xY和 l 3 x Y, y, l 2 xY和 l 3 xY,≤x y c c x c c≤8对 bok (, ) bo k (, )分别进行 D T变换 ., l 2 x Y和 lc 3 x Y, c C

4取黑自数字水印罔像中的一个元素 w(, )嵌入到 I ) Pq, 2和 I图像块的 D T的低频系数中 . 3的 C 5对嵌入水印信息后的图像块分别进行 IC ) D T变换 .6分别合并图像块，到嵌入黑白数字水印后的图像 I )得 4和 I. 5

水印的提取过程为上述嵌入水印算法过程的逆运算，处从略，下文将一起给出嵌人和提取的源程序 .此但整个算法在 MA L B . l T A 7 0环境下实现，源程序如下 …… 此处隐藏：3714字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……