[發明專利]超復數頻域的有意義數字水印算法

無效

• 申請號: 200810034027.7
• 申請日: 2008-02-28
• 公開（公告）號: CN101246587A
• 公開（公告）日: 2008-08-20
• 發明（設計）人: 江淑紅;張建秋;胡波
• 申請（專利權）人: 復旦大學
• 主分類號: G06T1/00
• 分類號: G06T1/00
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司
• 代理人: 陸飛;盛志范

1.一種基于彩色圖像超復數頻域的數字水印算法，其特征在于嵌入數字水印的具體步驟如下：

(1)首先對彩色載體圖像進行超復數建模，即把它的每一像素的RGB(紅、綠、藍)模型分別表示為純超復數形式：f₀(x，y)＝R(x，y)i+G(x，y)j+B(x，y)k。其中，(x，y)為彩色圖像中像素的坐標，即像素所在的矩陣行和列的位置。

(2)把彩色載體圖像分成8×8的單位小塊，對每一個8×8單位小塊按照下式進行超復數傅氏變換：

????????F^R(u，v)＝i(real(R_RFT)+μ·imag(R_RFT))

?????????????????+j(real(G_RFT)+μ·imag(G_RFT))

?????????????????+k(real(B_RFT)+μ·imag(B_RFT))

式中符號real(p)表示取復數p的實部，符號imag(p)表示取復數p的虛部，符號p_RFT表示p的實數傅氏變換，μ為單位虛向量，可以取強度圖像矢量μ＝(i+j+k)/；

(3)設水印圖形wm尺寸為M_m行×N_m列，采用密鑰Key控制的偽隨機數發生器，偽隨機地選擇M_m×N_m個整數，其取值范圍是1-14，作為數字水印的嵌入位置；根據載體圖像分塊規則，計算出嵌入一個完整水印的“嵌入大塊”尺寸L_r×L_c和載體圖像的“嵌入大塊”數目S_m；

(4)對于每個“嵌入大塊”，按照交叉冗余嵌入規則，得到該“嵌入大塊”的嵌入次序為α，β，γ，ξ四種方式中的某一種；在每個8×8單位小塊的超復數傅氏變換F^R(u，v)的實部A(u，v)中的對應4個嵌入位置，按照“量化索引調制”方法嵌入水印數據；為了滿足超復數頻域嵌入水印的前提條件，要按照A(M-u，N-v)＝-A(u，v)修改其對稱系數的值，其中，(u，v)是嵌入水印在頻域的坐標；

(5)設嵌入水印的頻域載體圖像為F^R(u，v)＝A(u，v)+i?C(u，v)+j?D(u，v)+kE(u，v)，把所有的嵌入水印的單位小塊，按照下式進行超復數傅氏逆變換，得到最終的時空域內的含水印載體圖像f_wm：

????????f_wm(x，y)＝(real(A_IRFT)+μ·imag(A_IRFT))

?????????????????+i(real(C_IRFT)+μ·imag(C_IRFT))

?????????????????+j(real(D_IRFT)+μ·imag(D_IRFT))

?????????????????+k(real(E_IRFT)+μ·imag(E_IRFT))。

2.一種超復數頻域數字水印算法檢測水印的具體步驟如下，檢測方已經知道數字水印的嵌入位置密鑰Key，最小量化單位Δ₀和水印圖形的尺寸M_n和N_m。：

(1)對檢測方得到的嵌入水印的載體圖像f_wm′的每一個8×8單位小塊進行超復數傅氏變換；

(2)根據載體圖像分塊規則，由M_m和N_m計算出嵌入一個完整水印的“嵌入大塊”尺寸L_r×L_c和載體圖像的“嵌入大塊”數目S_m。根據密鑰Key，得到每個“嵌入大塊”的數字水印嵌入位置；

(3)對于每個“嵌入大塊”，按照交叉冗余嵌入規則，得到該“嵌入大塊”的嵌入次序為α，β，γ，ξ四種方式中的某一種，按照該種嵌入次序，在每個單位小塊的超復數傅氏變換F^R(u，v)的實數部分A(u，v)中的對應4個嵌入位置，根據“量化索引調制”的檢測水印方法，提取出水印數據；

(4)把從每個“嵌入大塊”檢測出的一維水印數據重新排列成M_m行×N_m列，一共得到S_m個冗余水印圖形w₁，取平均得到灰度水印圖像w₂，再以中間灰度值為閾值，把灰度水印圖像w₂轉化為二值水印圖形w₃，w₃即為檢測出的數字水印圖形。