基于Arnold置乱和Hadamard变换的双水印信号预处理算法.PDFVIP

技 术 应 用 基于 Arnold 置乱和 Hadamard 变换的 双水印信号预处理算法 罗锦 1 胡桂明 1 季宏杰 2 1 广西大学电气工程学院 广西 530004 2 济南钢铁集团运输部 山东 250101 摘要：本文介绍了一种基于 Arnold 置乱和 Hadamard 变换的双水印信号预处理算法，该算法能够将两个数字水印进行加 密后混合编码，并且能互不影响地提取水印信号。文中给出了算法的详细步骤，最后通过 Matlab 进行了仿真实验。该算法 易于实现，为多重水印信号的预处理提供了一种可行的方法。 关键词：数字水印；Arnold 置乱；Hadamard 变换；码分多址 0 前言 现方便，可以有效降低系统的复杂度。根据所选择不同的相 随着信息数字化时代的到来，数字水印技术在数字内容 位空间可分为二维、三维、四维直至 N 维的 Arnold 变换。 的产权保护这一领域具有十分广泛的应用。公钥数字水印系 本文针对的研究对象是二维图像，故采用的是二维 Arnold 变 统是数字水印的一种，它设立了两个密钥，分别对应两个水 换。其定义为： ⎛ x ′ ⎞ ⎛ 1 1⎞⎛ x ⎞ 印，其中一个是版权所有者的私钥，另一个是可以公开的版 ⎜ ′⎟ ⎜ ⎟⎜ ⎟ (mod n) (1) ⎝ y ⎠ ⎝ 1 2⎠⎝ y ⎠ 权公钥。任何人都可以利用公钥检验图像的所有者属于谁， 其中， 是原图像的像素点， ′ ′ 是变换后新图 (x ,y ) (x ,y ) 这样能使发现盗版产品的机会大大增加。 像的像素点， n 是图像的阶数，即图像的大小，一般考虑正 为了使两个水印图像能同时嵌入到载体中，而又能互不 干扰地使用各自的密钥将两个图像提取出来，文中提供了一 方形图像。在水印信号的生成阶段，把置乱的次数作为加密 的密钥。 种基于 Arnold 置乱和 Hadamard 变换的双水印信号预处理算 Arnold 具有周期性的特点，即随着迭代次数的增加， 法。算法的主要步骤如图 1 所示。 图像趋于混乱，经过一定的次数后，又回到原图。其Matlab 公钥为 k1 的Arnold 置乱 代码如下。 水印 1 水印信号 1 Hadamard 变换 水印信号编码 function Arnold(Image,k) %k：图像需要迭代的次数 私钥为 k2 的Arnold 置乱 水印 2 水印信号 2 R=imread(Image); 图 1 双水印信