基于广义Gray码和DCT-SVD的数字水印算法研究
Research on Digital Watermark Algorithm Based on Generalized Gray Code and DCT-SVD
摘要: 本文提出一种基于广义Gray码、离散余弦变换与奇异值分解的数字水印算法,有效提升了水印的鲁棒性。该算法先对水印信息实施广义Gray码变换,后通过分块离散余弦变换和奇异值分解,将水印嵌入到载体图像中频段的奇异值里。实验结果表明,相较于已有算法,该算法在JPEG压缩、噪声干扰、裁剪、旋转等多种攻击下,归一化相关系数表现更优,具备更强的鲁棒性。
Abstract: A digital watermark algorithm is proposed based on generalized Gray code, discrete cosine transform (DCT), and singular value decomposition (SVD), which effectively improves the robustness of the watermark. The algorithm first performs generalized Gray code transformation on the watermark information, and then embeds the watermark into the singular values of the medium frequency in the carrier image through block wise discrete cosine transform and singular value decomposition. The experimental results show that compared with existing algorithms, this algorithm performs better in normalizing correlation coefficients and has stronger robustness under various attacks such as JPEG compression, noise interference, cropping, and rotation.
文章引用:易建隆, 陈星月, 黄昱霖, 胡橼丹, 高仕龙. 基于广义Gray码和DCT-SVD的数字水印算法研究[J]. 图像与信号处理, 2025, 14(4): 486-495. https://doi.org/10.12677/jisp.2025.144044

参考文献

[1] 张志明, 李蓉艳, 王磊. 基于混沌变换的SVD图像水印算法[J]. 计算机工程与应用, 2003(16): 38-40.
[2] 汪茂森. 融合DWTDCTSVD的图像数字水印算法研究[D]: [硕士学位论文]. 南昌: 江西理工大学, 2023.
[3] 于帅珍, 周健, 谢道平. DCT与SVD相融合的抗剪切攻击水印算法[J]. 吉首大学学报(自然科学版), 2020, 41(6): 21-27, 50.
[4] 谢国波, 朱柳. 双混沌和广义Gray码相融合的图像加密算法[J]. 计算机工程与应用, 2018, 54(16): 197-202.
[5] 黄根岭, 刘成, 黄海于. 一种基于最优块的DWT-DCT-SVD的图像数字水印算法[J]. 电子器件, 2021, 44(5): 1234-1239.
[6] 于帅珍, 谢道平. 基于Aronld置乱的DCT-SVD联合数字水印算法[J]. 牡丹江大学学报, 2019, 28(10): 116-121.
[7] 傅楚君, 兰胜坤. 基于DCT变换的数字水印算法[J]. 网络安全技术与应用, 2020(7): 49-51.
[8] 金渊智, 南楠. 基于SVD特性的数字水印算法研究[J]. 常州信息职业技术学院学报, 2019, 18(1): 27-30.
[9] 王广超, 罗来鹏. 一种广义Gray码及其在数字图像置乱中的应用[J]. 赣南师范学院学报, 2007, 28(3): 41-44.