。802· 北京科技大学学报 2006年第8期 表1客观检测(lena) 效的水印方法.但是，算法突破了传统的水印嵌 Table 1 Impersonal detecting (lena) 入概念，从另一个角度研究数字水印技术，还有待 图像处理 客观检测 进一步的研究和论证，使之可行性和实用性更强. PEG(85%) 99.36%,99.78%,99.99% 高斯噪声(011) 87.99%.9326%.91.02% 参考文献 几何剪切（中切30%） 9039%,8813%,86.52% I]Cox I J.Kilian J,Thomson F.Secure spread spectrum water- 中值滤波(5X5) 9825%.99.51%,99.71% marking for multimedia.IEEE Trans Image Process.1997.6 (12):1673 增强对比度(0.25,075) 9159%,8921%,87.21% [2 Podichuk C I,Zeng W.Image adaptive watermarking using visual models IEFE JSel Areas Commun.1998.16(4):525 4 结论 [3)陈青，苏祥芳，王延平.采用小波变换的鲁棒隐形水印算 法.通信学报，2001.22(7)：61 基于小波零树结构和混沌空域置乱的多重水 [4黄达人，刘九芬，黄继武。小波变换域图像水印嵌入对策 印零嵌入方案，具有以下几个明显的优点： 和算法.软件学报，2002,13(7)：1290 (1)计算复杂度比DCT变换和高阶累积量 [5 Shapiro J.Embedded image coding using zerotree of wavelet coefficients IEEE Trans Signal Process,1993,41 (12): 零水印方法要低得多，所反应的图像重要特征与 3445 人类视觉获取的特征相吻合，更具意义， 【(张鸿宾，张素娟.基于嵌入式小波编码的数字图象水印算 (2)无论是“嵌入”还是“提取”，算法不需要 法.中国图像图形学报，2002.7(2)：105 进行逆小波变换从而避免了浮点运算的舍入误 【刀郭磊，郭宝龙，陈龙潭，等。基于小波零树结构的图像水印 差对水印的影响. 算法.西安电子科技大学学报，2003.30(5)：677 (3)基于小波零树结构构造匹配矩阵，实现 【网郭樾，程景云.基于视觉感知与EZW的自适应公开水印算 法.复旦大学学报，2004,43(5)：906 水印的零嵌入很好地解决了多重水印技术中不 [9 Said A.Peatlman WA.A rew.fast,and efficient image cod 可见性和鲁棒性之间的矛盾. ed based on set partitioning in hierarchicao trees.IEEE Trans (4)多混沌序列分别置乱，不仅增强了水印 Circuits Syst Video Technol,1996 6(3):243 保密性，更重要的是算法符合秘密全部寓于密钥 [1g潘蓉，高有行.一种自适应的盲水印方法.光子学报， 之中的现代密码学要求. 2002.31(9):1146 【1山温泉，孙锬锋.王树勋.零水印的概念与应用.电子学报 (5)借助小波多级分解实现分级盲检测，提 2003.31(2):214 高了水印检测效率 【12]杨树国，李春霞，孙枫，等.小波域内图像零水印技术的 (6)多重水印的实现，更充分地发挥了数字 研究.中国图像图形学报.2003.8()：664 水印技术的版权保护作用. 【13王英，郑德玲，鞠磊.基于Loez混沌系统的数字图像加 实验结果表明，该方法具有无失真、鲁棒性 密算法.北京科技大学学报，2004,26(6)：678 好，计算量小、可操作性强等优点，是一种行之有 A zero-embedding algorithm for multiple watermarks WANG Ying,ZHENG Deling2,WU Yanhua) 1)Department of Automation,Heilongjang Institute of Science and Technology.Harbin 150027,China 2)Informat ion Engineering School.University of Science and Technology Beijing.Beijing 100083.China ABSTRACT According to zero-w atem arking,a zero-embedding algorithm for multiple watermarks was proposed based on wavelet and chaos.Matching matrixes were structured with wavelet zerotree structure, and used to load multiple binary watermarks scrambled by chaotic sequences.The zero-embedding of multi- ple w atermarks ensured the watermarks'invisibility thoroughly,and could implement a blind detect ion by stage.Experimental results show that the technique has stronger robustness,better security,dependability and feasibility. KEY WORDS multiple watermarks embedding algorithm;wavelet zerotree structure;chaos scrambling表 1 客观检测( lena) Table 1 Impersonal detecting ( lena) 图像处理 客观检测 JPEG( 85%) 99.36%, 99.78%, 99.99% 高斯噪声( 0.11) 87.99%, 93.26%, 91.02% 几何剪切( 中切 30%) 90.39%, 88.13%, 86.52% 中值滤波( 5×5) 98.25%, 99.51%, 99.71% 增强对比度( 0.25, 0.75) 91.59%, 89.21%, 87.21% 4 结论 基于小波零树结构和混沌空域置乱的多重水 印零嵌入方案, 具有以下几个明显的优点: (1) 计算复杂度比 DCT 变换和高阶累积量 零水印方法要低得多, 所反应的图像重要特征与 人类视觉获取的特征相吻合, 更具意义 . ( 2) 无论是“嵌入” 还是“提取”, 算法不需要 进行逆小波变换, 从而避免了浮点运算的舍入误 差对水印的影响 . (3) 基于小波零树结构构造匹配矩阵, 实现 水印的零嵌入, 很好地解决了多重水印技术中不 可见性和鲁棒性之间的矛盾. (4) 多混沌序列分别置乱, 不仅增强了水印 保密性, 更重要的是算法符合秘密全部寓于密钥 之中的现代密码学要求. (5) 借助小波多级分解实现分级盲检测, 提 高了水印检测效率. (6) 多重水印的实现, 更充分地发挥了数字 水印技术的版权保护作用 . 实验结果表明, 该方法具有无失真、鲁棒性 好、计算量小、可操作性强等优点, 是一种行之有 效的水印方法.但是, 算法突破了传统的水印嵌 入概念, 从另一个角度研究数字水印技术, 还有待 进一步的研究和论证, 使之可行性和实用性更强. 参 考 文 献 [ 1] Cox I J, Kilian J, Thomson F .Secure spread spectrum water￾marking for multimedia.IEEE Trans Image Process, 1997, 6 ( 12) :1673 [ 2] Podichuk C I, Zeng W.Image adaptive watermarking using visual models.IEEE J Sel Areas Commun, 1998, 16( 4) :525 [ 3] 陈青, 苏祥芳, 王延平.采用小波变换的鲁棒隐形水印算 法.通信学报, 2001, 22( 7) :61 [ 4] 黄达人, 刘九芬, 黄继武.小波变换域图像水印嵌入对策 和算法.软件学报, 2002, 13( 7) :1290 [ 5] S hapiro J.Embedded image coding using zerotree of wavelet coeffi cients.IEEE Trans Signal Process, 1993, 41 ( 12 ) : 3445 [ 6] 张鸿宾, 张素娟.基于嵌入式小波编码的数字图象水印算 法.中国图像图形学报, 2002, 7( 2) :105 [ 7] 郭磊, 郭宝龙, 陈龙谭, 等.基于小波零树结构的图像水印 算法.西安电子科技大学学报, 2003, 30( 5) :677 [ 8] 郭越, 程景云.基于视觉感知与EZW 的自适应公开水印算 法.复旦大学学报, 2004, 43( 5) :906 [ 9] Said A, Peatlman W A .A new , fast, and efficien t image cod￾ed based on set partitioning in hierarchicao trees.IEEE Trans Circuits Syst Video Technol, 1996, 6( 3) :243 [ 10] 潘蓉, 高有行.一种自适应的盲水印方法.光子学报, 2002, 31( 9) :1146 [ 11] 温泉, 孙锬锋, 王树勋.零水印的概念与应用.电子学报, 2003, 31( 2) :214 [ 12] 杨树国, 李春霞, 孙枫, 等.小波域内图像零水印技术的 研究.中国图像图形学报, 2003, 8( 6) :664 [ 13] 王英, 郑德玲, 鞠磊.基于 Lorenz 混沌系统的数字图像加 密算法.北京科技大学学报, 2004, 26( 6) :678 A zero-embedding algorithm for multiple watermarks WANG Y ing 1) , ZHENG Deling 2) , WU Yanhua 1) 1) Department of Aut omation, Heilongjiang Institut e of S cience and Technology, Harbin 150027, China 2) Information Engineering School, University of S cience and Technology Beijing, Beijing 100083, China ABSTRACT According to zero-w atermarking , a zero-embedding alg orithm for multiple watermarks was proposed based on wavelet and chaos .Matching matrixes were structured w ith wavelet zerotree structure, and used to load multiple binary w atermarksscrambled by chao tic sequences .The zero-embedding of multi￾ple w atermarks ensured the w atermarks' invisibility thoroughly, and could implement a blind detection by stage .Experimental results show that the technique has stronger robustness, better security , dependability and feasibility . KEY WORDS multiple w atermarks;embedding algorithm ;w avelet zerotree structure;chaos scrambling · 802 · 北 京 科 技 大 学 学 报 2006 年第 8 期