分形压缩在数字水印技术中的应用

点赞:13788 浏览:58481 近期更新时间:2024-03-04 作者:网友分享原创网站原创

摘 要 :鲁棒性数字水印技术一直存在着嵌入量与鲁棒性之间的矛盾,该算法通过对水印信号进行分形压缩,将得到的分形码通过公式加入到数字产品中,较大程度地提高了水印信号的稳健性.

关 键 词 :数字水印;鲁棒性;分形压缩;IFS

中图分类号:TP309 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2012)36-8763-02

数字水印技术是数字产品版权保护的重要手段.通过将版权信息有效合理地嵌入到数字产品中,在版权认证时又能够及时将其提取出来,从而有力地保证了数字产品的版权.分形压缩[1]着眼于图像的自相似性(或局部自相似性),以IFS(迭代函数系统)和拼贴定理为基础,对原始图像进行分形编码,从而大大减少了表示图像的信息量.该文将数字水印技术与分形压缩技术紧密结合,使得水印的鲁棒性得到了很好的提高.


1.数字水印技术

对于一个静态图像,对其原始信号的频域空间(通过将原始信号进行频域变换),运用某种算法加入一个水印信号,或在一个宽信道上传送一个窄带信号[2] ,都可以看成是数字水印技术的应用体现.

如果用X表示数字产品的集合、W表示水印信号的集合、K 表示水印密钥、G表示水印信号生产算法、E表示水印信号加入算法、D表示水印信号检测算法,整个水印处理系统可用一个六元体(X,W,K,G,E,D)来描述.各个部分之间的关系可以理解成:G 利用K和X生成W,E再将W加入到X中,待到需要时,用D从已加入水印信号的X中提取出W,进而对数字产品的版权进行认证.

2.分形压缩技术

分形压缩技术主要是通过分形图像的自相似性(即图像的局部与整体具有某种相似性),进而对原始图像进行压缩编码与解码的过程.通常可分为图像分割、分割码本、等距变换、编码、参数量化、解码六个子过程(如下):

3.分形压缩在数字水印中的应用

由于分形压缩可将一幅图像大幅压缩,比如一个256*256像素的灰度图像,需要65536B去存储,而经过分形压缩,仅需3954B存储空间即可.在数字图像中嵌入水印信号的时候,通过将原始水印信号分形压缩后,再将水印信号的分形码嵌入数字图像中,而非像原来那样嵌入水印原始信号,就可将水印信息成倍地嵌入.换句话说,原来数字图像中只有一个水印信号,而现在却有多个水印信号备份,即使有局部水印信号被篡改了,也可以通过其他备份信息来加以还原,因此水印的鲁棒性大大提高.