【图像隐藏】基于遗传算法的奇异值分解水印附matlab代码

简介: 【图像隐藏】基于遗传算法的奇异值分解水印附matlab代码

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⛄ 内容介绍

鲁棒性与不可见性是数字水印的主要衡量标准,这两者相互制约,传统的数字水印算法很难将二者平衡,提出一种强鲁棒性的图像水印优化嵌入方案,基本思想是先将水印图像经过奇异值分解得到水印序列,采用遗传算法优化水印的嵌入位置,综合优化水印的鲁棒性和不可见性.水印嵌入是自适应的过程,且实现了盲提取.实验表明,该方案在水印遭受各种攻击时,能更好的恢复出清晰地水印图像,具有更强的鲁棒性和不可见性等优点.

⛄ 部分代码

function [Wimg]= SVD_Watermarked(orig_img, wat_img, step_size)

%output

% - wimg : watermarked image

%Input

% - orig_image : original image without watermarking

% - wat_img : watermark image

% - step_size : The interval value

[M,N] = size(orig_img);

orig_img = double(orig_img);

ind=(M*N)/64;

dlarge = zeros(ind,1); % create array of size ind;

block = zeros(8,8,ind); % create and initialize block

index=0;

%将原始图像进行8*8分块?每一块进行SVD变换

for i = 1:8:M;

   for j = 1:8:N;

       index=index+1;

       block(:,:,index) = orig_img(i:i+7,j:j+7);  % make three dimensional array制作三维数组

       [Uimg,Simg,Vimg] = svd(block(:,:,index));

       dlarge(index)=Simg(1,1);              % store the the large value of S

   end

end

%max = max(dlarge);

max = dlarge(1);          % Find the maximum value from dlarge array从dlarge数组中找到最大值

for jj = 2:numel(dlarge)

   if max < dlarge(jj)

       max = dlarge(jj);

   end

end

%min = min(dlarge);

min = dlarge(1);          % find the minimum value from dlarge array

for jj = 2:numel(dlarge)

   if min > dlarge(jj)        

       min = dlarge(jj);

   end

end

interval_table = min-step_size : step_size : max+step_size;      % construct the table

[row col]=size(interval_table);

for i=1:index

   for j=1:col-1

       if ((dlarge(i)> interval_table(j)) && (dlarge(i) < interval_table(j+1)));

           if(wat_img(i)==1);   % 根据水印图像修改dlarge值

               dlarge(i)= (interval_table(j)+(interval_table(j)+interval_table(j+1))/2.)/2.;

           else

               dlarge(i)= (interval_table(j+1)+(interval_table(j)+interval_table(j+1))/2.)/2.;

           end

       end

   end

end

index=0;

Wimg = zeros(8,8,ind); % create and initialize Wimg

for i = 1:8:M;

   for j = 1:8:N;

       index=index+1;

       block(:,:,index) = orig_img(i:i+7,j:j+7);

       [Uimg,Simg,Vimg] = svd(block(:,:,index));

       Simg(1,1)= dlarge(index);       %put the large value based on watermarked image

       Wimg(:,:,index)=Uimg*Simg*Vimg'; %inverse the SVD

   end

end  

%Wimg is three dimensional matrix we have to change to two dimensional

%Wimg是一个三维的矩阵,我们必须把它变成二维的

%matrix

nrow = M/8;

ncol = N/8;

D = zeros(8,8,ind); % create and initialize D

final = zeros(8,8,ind); %create and initialize D

index=0;

for row=1:nrow

   index=index+1;

   D=Wimg(:,:,index);

   for col=2:ncol

      index=index+1;

      D=horzcat(D,Wimg(:,:,index));

%       fprintf('row= %d col= %d',row,col);

   end

   if(row==1)

       final=D;

   else

       final=vertcat(final,D);

   end

end

Wimg = uint8(final);

⛄ 运行结果

⛄ 参考文献

[1] 晁妍, 王慧玲, 刘淑影. 基于遗传算法和SVD-DWT的图像水印优化嵌入方案[J]. 韶关学院学报, 2018, 39(6):5.

[2] 鱼滨. 基于MATLAB和遗传算法的图像处理[M]. 西安电子科技大学出版社, 2015.

[3] 张敏辉, 赖麟, 孙连海. 基于遗传算法的研究与Matlab代码的实现[J]. 四川教育学院学报, 2012.

[4] 魏志成, 戴居丰, 李昊. 基于遗传算法的图像数字水印[J]. 计算机工程, 2007, 33(17):146-148.

[5] 史宝明, 李恒杰, 贺元香,等. 基于微遗传算法与SVD的鲁棒性数字水印技术研究[J]. 甘肃联合大学学报(自然科学版), 2014(006):028.

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