[發明專利]一種數字圖像的多個二值水印嵌入及提取檢測方法

無效

• 申請號: 201010152315.X
• 申請日: 2010-04-15
• 公開（公告）號: CN101833745A
• 公開（公告）日: 2010-09-15
• 發明（設計）人: 周亞訓;金煒;陳芬;楊高波
• 申請（專利權）人: 寧波大學
• 主分類號: G06T1/00
• 分類號: G06T1/00
• 代理公司: 寧波奧圣專利代理事務所(普通合伙) 33226
• 代理人: 程曉明

1.一種數字圖像的多個二值水印嵌入方法，其特征在于包括以下步驟：

①將待嵌入水印的原始數字圖像記為F，將待嵌入的K個二值水印圖像分別記為W₁，W₂，…，W_k，…，W_K，其中，待嵌入水印的原始數字圖像F的分辨率為X×Y，X表示待嵌入水印的原始數字圖像F的豎直分辨率，Y表示待嵌入水印的原始數字圖像F的橫向分辨率，F＝{f|0≤f(x，y)≤255，1≤x≤X，1≤y≤Y}，f(x，y)表示待嵌入水印的原始數字圖像F的第x行第y列像素的像素值，待嵌入的K個二值水印圖像的分辨率相同，均為I×J，I表示二值水印圖像的豎直分辨率，J表示二值水印圖像的橫向分辨率，K≥2，1≤k≤K；

②將待嵌入的K個二值水印圖像組合成一個第一三維水印，記第一三維水印為W_T，W_T＝{w_T|w_T(i，j，1：K)＝[w₁(i，j)，w₂(i，j)，…，w_k(i，j)，…，w_K(i，j)]，1≤i≤I，1≤j≤J}，其中，w₁(i，j)表示第1個二值水印圖像W₁的第i行第j列像素，w_k(i，j)表示第k個二值水印圖像W_k的第i行第j列像素，w_K(i，j)表示第K個二值水印圖像W_K的第i行第j列像素，w_T(i，j，1：K)表示第一三維水印W_T的第i行第j列像素的K個分量，K個分量的值均為0比特或1比特，第k個二值水印圖像W_k為第一三維水印W_T的第k個分量；

③對待嵌入水印的原始數字圖像F進行歸一化處理，然后對歸一化處理后的數字圖像進行L級二維離散小波變換處理，得到一個第一小波逼近子圖和多個第一小波細節子圖，將第一小波逼近子圖記為F_A，其中，第一小波逼近子圖F_A的分辨率為(X/2^L)×(Y/2^L)，min()為取最小值函數，max()為取最大值函數，符號表示取小于其自身的最大整數；

④將第一小波逼近子圖F_A劃分成多個互不重疊且大小為U×V的第一子塊，并記第一子塊為F_A_b，然后計算每一個第一子塊F_A_b的不均勻度，將當前正在處理的第p個第一子塊定義為當前第一子塊，記當前第一子塊的不均勻度為d_p(F_A_b)，其中，p＝1，2，…，((X/2^L)×(Y/2^L))/(U×V)，f_a_bp(u，v)表示第p個第一子塊的第u行第v列像素的像素值，m_p表示第p個第一子塊的所有像素的像素值的均值，α為加權修正因子；

⑤選取不均勻度最大的B個第一子塊，并記錄B個第一子塊各自在第一小波逼近子圖F_A中的位置信息，其中，

⑥將選取出的B個不均勻度最大的第一子塊以子塊為單位排列成一個大小為I×J的第一紋理塊，將該第一紋理塊記為F_AB，然后分離出第一紋理塊F_AB中的各個像素的像素值的小數部分數據和整數部分數據，分別將小數部分數據和整數部分數據仍按第一紋理塊F_AB中的各個像素的原有位置進行放置，得到一個第一小數部分數據塊和一個第一整數部分數據塊，并記第一小數部分數據塊為F_ABD；

⑦依據第一三維水印W_T的K個分量的0/1比特值組合，對第一小數部分數據塊F_ABD的各個像素的像素值進行二值量化處理，實現K個二值水印圖像的嵌入，并生成一個邏輯表，記為Lg，Lg＝{lg|0≤lg(i，j)≤2^K-1}，其中，lg(i，j)表示依據第一三維水印W_T的第i行第j列像素的K個分量的0/1比特取值，對第一小數部分數據塊F_ABD的第i行第j列像素的像素值f_abd(i，j)進行二值量化處理后生成的邏輯值；

⑧將第一整數部分數據塊和二值量化處理后的小數部分數據塊再組合成新的第一紋理塊，記為F_AB′，將新的第一紋理塊F_AB′的第i行第j列像素的像素值記為f_ab′(i，j)，其中，f_ab(i，j)表示第一紋理塊F_AB的第i行第j列像素的像素值，符號表示取小于其自身的最大整數，1≤i≤I，1≤j≤J；

⑨用新的第一紋理塊F_AB′中的B個新的第一子塊分別替換各自在第一小波逼近子圖F_A中被選取出來的原B個第一子塊，并和第一小波逼近子圖F_A中未被選取的((X/2^L)×(Y/2^L))/(U×V)-B個第一子塊恢復成嵌入有K個二值水印圖像的第一小波逼近子圖，記為F_A′，然后將嵌入有K個二值水印圖像的第一小波逼近子圖F_A′和多個第一小波細節子圖進行二維離散小波逆變換處理，得到嵌入有K個二值水印圖像的數字圖像。