[發明專利]基于版權保護的變換域加密全息水印算法

無效

• 申請號: 201110204616.7
• 申請日: 2011-07-21
• 公開（公告）號: CN102236882A
• 公開（公告）日: 2011-11-09
• 發明（設計）人: 李孟濤;張雷洪;王洪來;孫劉杰
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: G06T1/00
• 分類號: G06T1/00
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 吳寶根

技術領域

本發明涉及一種水印技術，特別涉及一種基于版權保護的變換域加密全息水印算法。

背景技術

多媒體技術和網絡技術的發展，促進了數字水印技術的進步。數字水印技術是數字版權保護的一種有效途徑。多媒體傳輸的數據以彩色圖像為主體，而已有的大量針對灰度圖像的成熟水印算法不適合直接對彩色圖像進行應用，研究實用的彩色圖像水印算法具有很重要的實際意義。

水印技術的研究方向主要集中在變換域中。空間域方法主要通過改變原圖像中某些像素值來嵌入水印，魯棒性和不可見性差。變換域方法是將圖像數據經過某種變換，并通過改變變換系數來嵌入水印。

發明內容

本發明是針對現在水印技術存在的問題，提出了一種基于版權保護的變換域加密全息水印算法，結合DCT和DWT的變換域技術和加密全息水印技術，在變換域中嵌入水印，使能量分布在圖像的所有像素上，保證了水印的不可見性、魯棒性和安全性。

本發明的技術方案為：一種基于版權保護的變換域加密全息水印算法，包括水印嵌入算法和水印提取算法，具體步驟如下：

水印嵌入算法：

（1）生成兩個隨機矩陣p，b，作為光全息系統的雙相位，即加密解密系統的雙密鑰；對已生成的水印圖像進行相位值為p的變換；對變換后的圖像進行傅立葉變換，然后進行相位值為b的變換，再進行傅立葉反變換；雙隨機相位加密之后生成同軸全息圖像H；

（2）對載體彩色圖像進行顏色空間轉換，從RGB顏色空間轉換到與設備無關的CIELab顏色空間；

（3）從CIELab空間中抽取L分量，對L按照4×4的大小進行分塊，然后再對每一塊進行DCT變換，得系數組成的矩陣，然后抽取每塊系數矩陣中低頻系數組成一個新的矩陣D；

（4）對得到的矩陣D進行小波分解，取其小波變換的低頻系數CA，對全息水印圖像H和低頻系數CA進行疊加求和；

（5）對嵌入全息水印圖像H的CA分量的小波系數進行逆小波變換得到D分量，對D分量進行逆DCT變換得到L分量，再把顏色空間從CIELab空間轉換到RGB空間；（6）得到嵌入后的彩色圖像；

水印提取算法：

（a）將嵌入水印后的RGB圖像顏色空間轉換為CIELab顏色空間，取其亮度信息L進行4×4大小的分塊后進行DCT變換，取每塊系數矩陣中低頻組成一個矩陣D；

（b）對提取的矩陣D進行一級小波分解，取其低頻小波系數CA,對嵌入加密后的CA進行傅里葉變換；

（c）然后對其進行相位值為-b的變換，然后進行傅里葉反變換；

（d）最后對其進行相位值為-p的變換，得到提取的水印圖像；

（e）對提取的水印圖像進行高斯低通濾波，再對其進行二值化，得到水印圖像。

本發明的有益效果在于：本發明基于版權保護的變換域加密全息水印算法，結合DCT和DWT兩種變換各自的優點提出了基于DCT和DWT的彩色圖像數字水印算法，利用Lab空間的L分量的變換系數作為水印嵌入的載體，水印具有很好的不可見性；水印圖像經過雙隨機相位加密，使該水印具有較高的安全性；提取水印圖像不需要原始圖像的參與，該水印屬于盲檢測水印。

附圖說明

圖1為本發明基于版權保護的變換域加密全息水印算法中水印嵌入算法流程圖；

圖2為本發明基于版權保護的變換域加密全息水印算法中水印提取算法流程圖。

具體實施方式

為了保證水印信息的安全性，基于版權保護的變換域加密全息水印算法首先將水印信息進行雙隨機相位調制并生成水印全息圖；其次將載體圖像在Lab空間內的L分量進行4×4分塊，對每一分塊進行DCT變換，抽取每個矩陣的中低頻系數，組成一個新的矩陣，并對之進行小波分解，將水印全息圖嵌入到它的中低頻小波系數上，得到嵌入后的彩色圖像，將步驟方向操作可將水印圖像再次提取。