基于BEMD与DCT的彩色图像多重水印鲁棒算法

胡坤; 李聪; 胡建平; 王小超; 杜玲; 王红飞

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基于BEMD与DCT的彩色图像多重水印鲁棒算法

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为解决现有彩色图像水印算法容错性低及宿主图像与水印图像在嵌入时尺寸匹配问题,并提高算法抵御各种攻击的鲁棒性,提出一种基于二维经验模态分解(BEMD)和离散余弦变换(DCT)的彩色图像多重水印鲁棒算法。使用Arnold变换对3幅二值水印图像进行置乱,分别对彩色宿主图像的三通道进行BEMD,得到各通道的内蕴模态函数(IMF)和余量信息,选择各通道的第1个IMF(记作IMF_(1))作为水印嵌入层,对每个通道的IMF_(1)分割成不重叠子块后进行DCT;再将置乱后的二值水印图像依次重复嵌入在各通道子块经过之字形(Zigzag)扫描后的中频系数中,使用逆Zigzag扫描和逆DCT得到各通道嵌入水印信息后的IMF_(1),并与每个通道其余的IMF及余量重建得到嵌入水印后的彩色图像。水印提取为嵌入过程的逆过程,算法可以实现彩色图像嵌入水印的盲提取。在水印提取过程中对重复嵌入提取到的水印图像使用投票策略,增强了算法的容错性。大量实验结果表明:嵌入水印后的图像峰值信噪比(PSNR)在34 dB以上,水印信息具有较高的不可见性;对嵌入多重水印后的宿主图像进行大尺寸剪切、椒盐噪声等攻击实验,提取到的水印图像与原始图像的归一化系数均在0.96以上,且可达到1,水印信息提取完整清晰可辨。与现有大量彩色图像水印算法相比,所提算法具有较强抵御各种攻击的能力,同时嵌入水印后图像具有较高的不可见性。

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来源
《北京航空航天大学学报》 |2023年第1期|165-176|共12页
作者
胡坤; 李聪; 胡建平; 王小超; 杜玲; 王红飞;
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作者单位

中国科学院大学;

中国科学院太空应用重点实验室;

中国科学院空间应用工程与技术中心;

北京师范大学系统科学学院;

东北电力大学理学院;

天津工业大学数学科学学院;

天津工业大学计算机科学与技术学院;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类信息处理（信息加工）;
关键词
二维经验模态分解; 多重数字水印; 离散余弦变换; 伪随机序列; 彩色图像;

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