[發明專利]基于像元擴充的全息數字水印嵌入和提取方法

無效

• 申請號: 201310218373.1
• 申請日: 2013-06-04
• 公開（公告）號: CN103440608A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 張雷洪;唐波;王夫清;范冬梅;萬其衛
• 申請（專利權）人: 上海理工大學;上海寶鋼包裝股份有限公司
• 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

本發明涉及一種數字信息技術，特別涉及一種基于像元擴充的全息數字水印嵌入和提取方法。?

背景技術

加密全息數字水印無需原始載體圖像的參與,?通過正確的密匙就可以提取出原始水印圖像。傅立葉變換加密全息數字水印技術通過雙隨機調制模板對原始數字水印信息進行調制，通過傅立葉變換生成全息數字水印，該水印具有抗攻擊性，具有較強的抗低通濾波、噪聲、剪切等性能。現有技術，全息數字水印的嵌入和提取步驟為：加密全息數字水印的生成，通過雙隨機調制全息水印生產方法、傅立葉變換加密全息數字水印的生產方法，對原始水印圖像進行變換生成加密全息數字水印；嵌入：將生成的NxN的全息數字圖像乘以一定的嵌入系數，通過灰度相加的方法嵌入到載體圖像中；提取：對獲取的NxN的含數字水印載體圖像進行加密全息數字水印的反變換進行原始水印的提取，進而進行防偽認證。?

現在提取時需要相應的密鑰才能恢復出原始水印信息，增強了水印的安全性。但由于目前水印提取時對含水印載體圖像的套準精度要求較高，要求一對一對準，當含水印載體圖像發生錯位、旋轉、畸變等均不能提取出原始水印信息。?

發明內容

本發明是針對現在加密全息數字水印提取時對套準精度要求高，如圖像位子有任何錯誤都無法提取原始信息的問題，提出一種基于像元擴充的全息數字水印嵌入和提取方法，能夠很好的解決錯位、旋轉以及畸變等造成的套準誤差，提高水印的魯棒性。?

本發明的技術方案為：一種基于像元擴充的數字水印嵌入和提取方法，具體包括如下步驟：?

1）加密全息數字水印的生成：通過雙隨機調制全息水印生產方法、傅立葉變換加密全息數字水印的生成方法，對原始水印圖像進行變換生成加密全息數字水印；

2）擴充嵌入：將生成的UxV的全息數字圖像按列進行擴充，每列復制成n列，擴充成Ux(V*n)的全息數字水印圖像，再將得到的新數字水印圖像按行進行擴充，每行復制成m行，擴充成(U*m)x(V*n)的全息數字水印圖像，將新生成的全息數字水印圖像乘以設定的嵌入系數，通過灰度相加的方法嵌入到載體圖像中；

3）提取：通過掃描獲取含水印的載體圖像，將(U*m)x(V*n)的載體圖像按照每m行取一行的方法獲取到Ux(V*n)的含數字水印圖像，再按照每n列取一列的方法獲取到UxV的含數字水印圖像，對最終獲取的UxV的含水印載體圖像進行傅立葉變換加密全息數字水印的反變換獲取原始水印信息。

本發明的有益效果在于：本發明基于像元擴充的全息數字水印嵌入和提取方法，采用分行、列擴充的方法，將加密全息數字水印的每一個像素進行信息復制擴充，使水印信息的每一個像素信息擴展到鄰近區域，提取時在此區域任選一個代表性像元，進行水印的提取。能夠很好的解決錯位、旋轉以及畸變等造成的套準誤差，提高水印的魯棒性。?

附圖說明

圖1為本發明基于像元擴充的全息數字水印嵌入原理圖；?

圖2為本發明獲取的錯位圖像位置圖；

圖3為本發明獲取的傾斜圖像位置圖；

圖4為本發明獲取的畸變圖像位置圖；

圖5（a）至圖5（d）為本發明基于像元擴充的全息數字水印嵌入實施例圖；

圖5（e）至圖5（g）為本發明基于像元擴充的全息數字水印提取實施例圖。

具體實施方式

分行、列擴充的方法通過將加密全息數字水印的每一個像素進行信息復制擴充，使水印信息的每一個像素信息擴展到鄰近區域，提取時按行、列選取任一行、列，均包含有擴充前的水印信息，能夠提取出原始水印，降低了掃描裁剪時一對一的同步問題。當發生錯位、旋轉、畸變時，只要選取的含水印載體圖像包含有此區域任一像元，均可以選取此區域的任一個像元代替擴展前該像素的信息。擴充的全息數字水印嵌入與提取方法能夠很好的解決錯位、旋轉以及畸變等造成的套準誤差，提高水印的魯棒性。?

一種基于像元擴充的數字水印嵌入和提取方法如下：?

（1）加密全息數字水印的生成：通過雙隨機調制全息水印生產方法、傅立葉變換加密全息數字水印的生成方法，對原始水印圖像進行變換生成加密全息數字水印。

（2）擴充嵌入：如圖1所示基于像元擴充的全息數字水印嵌入原理圖，將生成的NxN的全息數字圖像按列進行擴充，每列復制成三列，擴充成Nx3N的全息數字水印圖像，再將得到的新數字水印圖像按行進行擴充，每行復制成三行，擴充成3Nx3N的新的全息數字水印圖像。將新生成的全息數字水印圖像乘以設定的嵌入系數，通過灰度疊加的方法嵌入到載體圖像中。?