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实离散分数Krawtchouk变换及其在数字图像水印中的应用

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目的 传统Krawtchouk变换处理图像时存在变换域信息表示单一、不可调节等问题,传统分数阶Krawt-chouk变换处理实信号表示有冗余等问题.为了构造更加灵活的图像变换域表示,提出了实离散分数阶Krawt-chouk变换,并应用于数字图像水印.方法 利用对传统Krawtchouk变换矩阵特征值分解的方式,通过对分解后的特征值矩阵的实矩阵分数化构造得到了实离散分数阶Krawtchouk变换的变换矩阵,从而构造出实离散分数阶Krawtchouk变换.然后,利用所提变换从实数域变换到实数域这一特性,提出了在实离散分数阶Krawtchouk变换嵌入水印信息的图像水印算法.算法采用了图像分块处理的方式,对每个图像块的实离散分数Krawtchouk变换系数进行奇异值分解,将水印信息嵌入奇异值分解矩阵中,然后进行逆向实离散分数阶Krawtchouk变换得到嵌入水印后的图像.结果 通过比较所提实离散分数阶Krawtchouk变换域水印算法和传统Krawtchouk变换域水印算法,提取水印的平均错误率在中值滤波、均值滤波、高斯滤波、JPEG压缩和缩放攻击下,分别降低了12.39％、10.04％、18.50％ 、71.49％ 和17.60％.结论 实验结果表明,提出的实离散分数阶Krawtchouk变换域水印方案对中值滤波、均值滤波、高斯滤波、JPEG压缩和缩放等多种信号处理攻击具有较好的鲁棒性.
Real discrete fractional Krawtchouk transform with an application to image watermarking

刘西林、吴永飞、肖翔宇、肖嘉龙、王和锦

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太原理工大学大数据学院, 太原 030600

实离散分数Krawtchouk变换(RDFrKT) Krawtchouk变换(KT) 图像水印 分数阶变换 信息隐藏

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2022

10.11834/jig.200829

中国图象图形学报
中国科学院遥感应用研究所,中国图象图形学学会 ,北京应用物理与计算数学研究所

中国图象图形学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：1.111
ISSN：1006-8961
年,卷(期)：2022.27(1)
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