基于直接序列扩频码的图像空间域水印技术ACiteSeerX.PDFVIP

1000-9825/2002/13(02)0298-06 ©2002 Journal of Software 软 件 学 报 Vol.13, No.2 基于直接序列扩频码的图像空间域水印技术 周利军, 周源华 (上海交通大学 图像通信与信息处理研究所,上海 200030) E-mail: ljzhou@; yhzhou@ 摘要: 提出了一种基于直接序列扩频码的图像空间域水印方案.在建立数字图像水印的通信模型的基础上,通 过生成原图的视觉掩模以充分保证图像的逼真度,在数字图像相应的空间域嵌入扩频码调制水印, 同时利用纠 错编码技术来进一步增强水印的抗干扰性能.水印的检测通过计算像差图像和原扩频码的相关性来实现.实验 表明,该方案提高了数字水印的稳健性和隐蔽性,具有较好的主观效果. 关 键 词: 数字图像水印;直接序列扩频;视觉掩模;纠错编码 中图法分类号: TP309 文献标识码: A 随着计算机通信和全球互联网的迅速发展,数字信息的传输和利用越来越频繁和广泛. 由于数字信息极易 被无失真复制,使得版权侵权现象成为信息产业的一大障碍.而传统的加密技术只能提供小范围的保护,并且具 有安全性不足和流通性较差的特点. 数字水印技术可以有效解决传统版权保护中的不足,被认为是未来数字信息最好的版权保护方式.数字水 印是指嵌入并存在于数据中的不可见识别码或标记,具有难以去除和破坏等特点,可以用来跟踪和保护数字媒 体的版权以及其他信息. 由于目前大多数的数字信息是图像,并且图像具有直观性, 因此对于数字水印的研究主 要侧重于图像领域. 扩频是一种新型的通信方式,具有抗干扰、抗噪音、抗多径衰落、低功率谱密度、必威体育官网网址性好等许多优点. 直接序列扩频作为最常用的扩频技术,应用到数字图像水印技术中,可以显著增强系统的稳健性和安全性. 本文首先建立了数字图像水印技术的通信模型,在此基础上引入了图像空间域视觉掩模的概念,并将通信 中的误差纠错编码技术运用到水印信息嵌入和恢复过程中,实践证明该方法比一般的扩频水印方案有更好的 稳健性和主观效果. 1 方 案 1.1 数字图像水印的通信模型 从通信角度来看,原始图像(cover-image)可以被认为是近似连续幅度的、二维的、有限带宽的并具有较大 平均噪声功率的信道;欲嵌入的数字水印是信息或信号;而对水印图像(stego-image) 的攻击可以被看做是在信 道中引入的失真或畸变.数字图像水印的通信模型[8]可由图 1 表示. 收稿日期: 2000-05-20; 修改日期: 2000-08-07 作者简介: 周利军(1972 －), 男,上海人,博士生,主要研究领域为图像处理与多媒体技术;周源华(1940 －),男,上海人,教授,博士 生导师,主要研究领域为图像处理与多媒体技术, 图像通信,信息处理. 周利军 等:基于直接序列扩频码的图像空间域水印技术 299 Modulation/ Embedded watermark① ② Cover-image ③ emission Key④ Stego-image⑤ Channel⑥ Reception/ ⑦ ⑨ Recovered watermark ⑧ Disturb/Attack demodulation ①嵌入水印,②调制/发送,③原始图像,④密钥,⑤水印图像,⑥信道,⑦恢复水印,⑧接收/解调,⑨干扰/攻击. Fig. 1 Communication model of digital Image watermarking