【图像隐藏】基于变换域的可逆数字水印系统的Matlab设
计
1 简介
计算机技术的飞速发展极大推动了多媒体技术的发展。多媒体产品给人们生活带来便利的同时,其内容认
证及版权保护问题也显得越来越重要。在此背景下,数字水印技术成为当前多媒体技术中的一个焦点。 可
逆水印技术(Reversible Watermarking Technique)则是数字水印技术中的一个重要部分,与一般的数字
水印技术在原理上基本相同。但它独有的一个特点,是在提取出水印数据之后,还能够完全修复由于水印嵌
入所造成的原始载体数据的损坏。这使得可逆水印技术广泛应用于军事、医学、法律等领域。传统的可
逆水印技术研究多局限于空域。而多媒体信息,尤其是图像数据,在变换域嵌入水印有许多意想不到的优
点。 本课题的目的是借助图像数据在变换域的特殊优点,对可逆图像水印算法进行研究,得到视觉效果和
嵌入容量都较理想的变换域可逆水印算法。本文从水印技术的综述展开,讨论了在变换域上的可逆水印技
术的各种算法。
本文研究的音频水印算法是基于离散小波变换 (DWT) , 音频信号通过DWT变换, 在变换域中嵌入水印信
息, 再经过逆变换 (IDWT) 从而得到嵌入水印的音频信号。水印嵌入原理框图如图1所示。
假定水印为M1×M2的二维图像bw, 由于音频信号通常为一维向量, 故水印信息在嵌入音频信号之前需要
将二维降至一维向量w, 即M=M1×M2。通常我们也可以将图像进行打乱加密, 增强水印隐蔽性。
假定语音信号为s, 长度为N, 则s={s1, s2, s3, …, sN}由于语音信号较长在处理中一般需要进行分段, 每段
长度设为N1, 故该语音信号分为K=fix (N/N1) 段进行处理, 每段语音均嵌入一个水印信息。
小波变换是为了解决傅立叶变换的不足而提出的一种分析变换, 傅立叶变换的基函数是铺满整个时域的正
弦信号, 对于突变信号以及变化的频率成分信息均不能较准确地表示。而小波变换是时间和频率的局部变
换, 更能准确地表示音频信号的频域特征, 常用的小波基有Haar小波、Daubechies (db N) 小波、Marr小
波等。本文采用的小波基是Haar小波, 它是支撑域在t∈[0, 1]范围内的矩形波, 定义如下:
图1 音频信号水印嵌入原理框图
图2 音频信号水印提取原理框图
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