应用研究
基于小波域的水印最佳嵌入位置的研究
于艳敏
(太原科技大学山西太原030024)
与用
摘要：本文通过分析小波变换的系数分布特点，结合人眼视党特性和带载图像抗攻击能力，论证了小波变模第二层的代表水平期节的HL2和代表垂直辑节的LH2为水印嵌入的相对最住嵌入位置。实验结果表明,在此住置表入水印，可以保证本印的意蔽性和稳健性。
关键调：小波变换最佳表入位置人眼视爱特性
中图分类号:TN918
文献标识码：A
文章编号:1007-9416(2013)10-0088-02
Abstract:In this paper, through analyzing the distribution characteristics of wavelet transdfom coefficients, and combined with human visual characteristics and the antiattack ability of images with load, the level detaik (HL2) and the vertical details (LH2) in the second layer of wavelet transfomm are demonstrated to be the relatively best embedding location for watermark embedding. The experimental results show that the covert and robustness of the watermark embedded in this position are rather safety and stability.
Key Words: Wavelet Transfom Best embedding location Human Visual Property
1引言
互联网的普及为我们的工作、学习、娱乐提供了便利，但快捷方便的复制、修改等操作也使得数字产品的版权保护受到冲击。数字水印技术是一种数字产品的版权保护技术，它采用数字内嵌的方法将不可见的、特制的标记隐藏在数字作品中，需要时可将特制水印提出，以此证明数字产品版权。离散小波变换以良好的空间方向选择性和多分辨率分析能力在数字水印技术中日益受到重视。目前，基于小波域的水印算法有很多，水印的嵌人位置也是仁者见仁，而嵌入位置直接影着水印的稳健性和隐蔽性。小波域的最佳嵌人位置一直是数字水印研究的热点。
2图像的小波系数特点及嵌入策略分析
图像小波变换后，被分解成代表图像细节的高频域和代表图像
轮廊的低频域两部分，高频域又可分为代表图像水平细节的LH，代表图像垂直细节的HL和代表图像对角方向细节的HH三部分区域。为研究图像小波变换后的系数特点，对Lena图像进行四层小波变换，其小波系数统计分析如表1所示。
LL低频子带小波系数的能量比例、方差，均值等指标远远大于其它区域，系数变化范围大，绝对值较大，图像的大部分能量集中于此，其统计特征和原图像最相似，是由小波变换分解级数决定的最小分辨率，最大尺度下对原始图像的最佳逼近。但低颊域是人类视觉的敏感点，感觉容量低，在此嵌入水印会带来图像质量的降低，容易被人眼识别，所以不可见性差。高频带系列是图像由小波变换不同分解级决定的不同分辨率、不同尺度下的细节信息。各个高频带系数的取值范围很小，大部分数据取值为零，不为零的系数主要集中在各个高题带中对应图像轮廊、边缘位置的地方和低频带。在
表1Lena图小波系数统计分析表
Tab.1 Lena wavelet coefficients statical and analyzing table
台园 LHI HLI HHI LH2 HL2 HH2 LH3 HL3 HH3 LH4 HL4 HH4 LL4
最大值 106.31 81.36 41.32 206.81 157.61 137.71 587.81 257.81 315.11 1070.01 682.21 721.01 1609.01
最小值 100.81 53.25 34.06 343.31 198.41 113.91 1962 324.21 256.51 931.61 593.81 Is*8 1743.01
方差 8.091 5.056 3.135 26.658 15.651 12.171 68.051 38.741 35.851 196.101 E186 158*68 780.501
作者简介：于艳敏(1980一),女,河北洽州,颈士,主要研究方向为数宇水印
均值 0.12 0.02 0.01 0.22 0.15 0.13 2.15 0.33 0.12 4.45 3.60 0.38 155.01
能量 0.562 0.221 E60~0 1.527 0.526 0.317 2.493 0.806 269~0 5.178 1.297 80 85.191
层能量统计
0.876 2.372[66" 7.564 85.191
基全项目：太原科技大学校青年基金(20113006)、大学生科技创新项日(基于小波域的数字水印最佳嵌入位置的研究。 88