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基于小波变换的CDMA图像盲水印算法 刘红岩，张建伟 ，刘铁柱 （南京信息工程大学数理学院，南京210044） 摘 要 本文提出了一种盲扩展谱水印算法，将水印信息重复的嵌入到图像多层小波分解的系数中。通过对数字图像小波变换结构的研究和分析，利用扩展谱将信息嵌入到LH和HL子带，结合噪声视觉函数在水印的透明性和鲁棒性之间实现了较好的平衡，提高了信息隐藏的安全性。并运用CDMA理论实现了水印信息的盲提取。大量的试验结果表明，该算法对于常见的图像处理操作，特别是对于JPEG压缩和多种噪声攻击有较好的鲁棒性。 关键词 数字水印 噪声视觉函数 CDMA水印 中图法分类号:TP391 文献标识码:A A Blind CDMA ImageWatermarking Algorithm Based on the Wavelet Transform LIU hongyan, ZHANG jian-wei, LIU tiezhu ( Department of Mathematics, Nanjing University of Information Science and Technology, Nanjing 210044) 【Abstract】 The paper proposes a blind spread spectrum watermarking algorithm where watermark information is embedded redundantly in the multilevel wavelet coefficients of the cover image. By researching the structure of wavelet transform of digital image, data embedding in LH and HL bands through better spectrum spreading provides a good tradeoff between the transparency and the robustness of watermarks based on Noise Visibility Function and increases data hiding security. It is a blind detection technique of the watermark by using code division multiple access (CDMA) . A large amount of experiments show the proposed algorithm is effective and robust to many common image processing operations, especially to JPEG compression and filters. 【Keywords】 digital watermarking Noise Visibility Function Code Division Multiple Access digital watermarking 引言 近年来，随着计算机和网络技术的飞速发展，数字水印(digital watermarking)作为一种新的有效的数字产品版权保护的技术手段,成为目前国际上信息隐藏领域内的一个重要分支。它通过在数字产品中嵌入种种可见或不可见的版权信息——水印,用以证明原创作者对作品的所有权,或作为鉴定盗版或侵权的证据。而水印算法被看作是辅助信息通过宿主数据不可见的传播的数字通讯理论。 大部分水印算法采用了扩展谱通信( spread spectrum communication)技术[1，2]，其中以Cox等人提出的扩展谱方法[3]最具代表性。扩展谱水印理论中对攻击不敏感的区域的选择能大大增强水印的鲁棒性。由于小波变换在信息处理方面有相当好的时频特性，因此小波变换在此方面就比DCT，DFT和Fourier-mellin等变换优越。而且用小波多分辨分析方法可以在多层系数中嵌入相同的信息，同时还保证了其抵抗多种攻击的能力。因此，基于小波变换的扩展谱水印技术成为研究的一个重要方向。 本文给出基于小波变换的CDMA(Code Division Multiple Access)水印算法，将信息嵌入到图像小波变换不同层的LH和HL子带中，在基本不影响水印透明性的情况下最大化嵌入水印强度和信息量。将伪随机噪声(PN)矩阵作为密钥来提取水印信息，实现了水印信息的盲提取。大量实验表明，该算法很好的达到预期的效果，对JPEG压缩和噪声攻击有很好的鲁棒性，并对其它常