【信号隐藏-数字水印】基于奇异值分解svd实现音频水印嵌入提取含攻击附Matlab代码

1 内容介绍

提供一种基于奇异值分解的数字水印的嵌入和提取方法及系统,包括:获取水印图像和待加水印图像;基于所述待加水印图像,对所述水印图像进行加密,得到加密水印图像;基于奇异值分解,将所述加密水印图像嵌入到所述待加水印图像中,得到加水印图像;对应存储待加水印图像,加水印图像,以及基于奇异值分解得到的所述待加水印图像的加密向量.本发明通过根据待加水印图像,对水印图像进行加密,使得加密水印图像可分散分布在整个待加水印图像上,进一步基于奇异值分解,将所述加密水印图像嵌入到所述待加水印图像中,实现数字水印的无痕嵌入到待加水印图像中,从而可避免通过裁剪等方法将数字水印删除.

2 仿真代码

function M = Arnold(Image,Frequency,crypt)

%图像数值矩阵Arnold转换函数

%输入参数

%   Image:    待加密（待解密）图像文件名（注意写格式后缀），只能为二维

%   Frequency:   图像需要变换迭的次数

%       crypt           0～加密;1～解密

%输出参数

%   M:     转换后图像数据矩阵

%            输出由M对应的图像文件

if nargin<3

    disp('请按程序的输入参数格式输入参数！！！');

    return;

end

if crypt~=0 & crypt~=1

    disp('encrypt 必须为0或1！');

end

%将Q赋值给M，计算Q的大小

Q=Image;

M = Q ;

Size_Q   = size(Q);

%如果不是二维或三维数组，则不处理，返回

if (length(Size_Q) <= 2)

   if Size_Q(1) ~= Size_Q(2)

      disp('不是方阵，不能Arnold转换');

      return

   end

else

   disp('不是二维数组，不进行Arnold变换');

   return

end

    %------------------------------------------

   %Arnold转换

   n = 0;

   K = Size_Q(1);

  

   M1_t = Q;

   M2_t = Q;

  

   if crypt==1   %解密

       Frequency=ArnoldPeriod( Size_Q(1) )-Frequency;

   end

      

   for s = 1:Frequency

       n = n + 1;

       if mod(n,2) == 0

            for i = 1:K

               for j = 1:K

                  c = M2_t(i,j);

                  M1_t(mod(i+j-2,K)+1,mod(i+2*j-3,K)+1) = c;

               end

            end

       else

            for i = 1:K

               for j = 1:K

                   c = M1_t(i,j);

                   M2_t(mod(i+j-2,K)+1,mod(i+2*j-3,K)+1) = c;

               end

            end

       end

   end

  

   if mod(Frequency,2) == 0

      M = M1_t;

   else

      M = M2_t;

   end

   %------------------------------------------

   %imwrite( double(M)/255,strcat( 'Arnold_',num2str(Frequency),'_',Image ),'bmp' );

%    imshow(M);

   

   function Period=ArnoldPeriod(N)

% 求周期

if ( N<2 )

    Period=0;

    return;

end

n=1;

x=1;

y=1;

while n~=0

    xn=x+y;

    yn=x+2*y;

    if ( mod(xn,N)==1 && mod(yn,N)==1 )

        Period=n;

        return;

    end

    x=mod(xn,N);

    y=mod(yn,N);

    n=n+1;

end

3 运行结果

4 参考文献

[1]杜康华, 任文越, and 王崇. "一种基于奇异值分解的数字水印的嵌入和提取方法及系统.", 2018.

[2]刘广起, 郑晓势, 赵彦玲. 基于奇异值分解的DCT域音频数字水印算法[J]. 电声技术, 2010(3):5.​

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