[發明專利]宿主圖像的水印嵌入方法及含水印圖像的水印提取方法

有效

• 申請號: 201410200438.4
• 申請日: 2014-05-13
• 公開（公告）號: CN103971322B
• 公開（公告）日: 2017-02-15
• 發明（設計）人: 何國棟;謝小娟;楊凌云;馮友宏
• 申請（專利權）人: 安徽師范大學
• 主分類號: G06T1/00
• 分類號: G06T1/00;G06T9/00
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司11283
• 代理人: 孫向民,董彬

1.一種宿主圖像的水印嵌入方法，其特征在于，該方法包括：S101，判斷宿主圖像的像素不為任意一個正整數的冪次時，將所述像素通過像素處理調整為任意一個正整數的冪次；

S102，判斷所述宿主圖像的像素為任意一個正整數的冪次時，將宿主圖像進行非下采樣輪廓波變換(NSCT)變換，以獲得圖像多分辨率系數；將水印圖像通過壓縮感知算法進行壓縮，以獲得水印圖像的稀疏系數；

S103，將稀疏系數通過嵌入算法嵌入到圖像多分辨率系數中，以獲得含有水印信息的系數；以及

S104，將含有水印信息的系數進行NSCT反變換，以獲得含有水印的圖像。

2.根據權利要求1所述的宿主圖像的水印嵌入方法，其特征在于，在步驟S102中，將宿主圖像進行三級NSCT變換，對灰度值變化速度進行判斷，當所述灰度值的變化速度處于第一速度閾值區間時，得到第一級高頻、第二級高頻以及第三級高頻，然后分別將第一級高頻、第二級高頻以及第三級高頻均分為8個方向，得到多個圖像多分辨率高頻系數；以及當所述灰度值變化速度處于第二速度閾值區間時，得到第一級低頻、第二級低頻以及第三級低頻，得到多個圖像多分辨率低頻系數；以及其中，所述第一速度閾值區間的灰度值變化速度大于所述第二速度閾值區間的灰度值變化速度。

3.根據權利要求2所述的宿主圖像的水印嵌入方法，其特征在于，在步驟S103中，將多個圖像多分辨率高頻系數進行分塊以得到多個高頻小塊和將第一級低頻、第二級低頻以及第三級低頻進行分塊以得到多個低頻小塊；以及

將所有稀疏系數通過嵌入算法分別嵌入到多個高頻小塊和多個低頻小塊中。

4.根據權利要求1所述的宿主圖像的水印嵌入方法，其特征在于，在步驟S102中，將測量矩陣行設置為所述任意一個正整數的冪次且將水印圖像通過壓縮感知技術進行壓縮測量，所述宿主圖像的像素設置為測量系數的整數倍。

5.根據權利要求4所述的宿主圖像的水印嵌入方法，其特征在于，在步驟S102中，將水印圖像通過隨機觀測矩陣進行測量，獲得水印圖像的稀疏系數。

6.根據權利要求4所述的宿主圖像的水印嵌入方法，其特征在于，在步驟S102中，將水印圖像通過偽隨機序列構造觀測矩陣進行測量，獲得水印圖像的稀疏系數。

7.根據權利要求3所述的宿主圖像的水印嵌入方法，其特征在于，在步驟S103中，對低頻系數使用低頻系數嵌入算法；以及對高頻系數使用高頻系數算法。

8.根據權利要求7所述的宿主圖像的水印嵌入方法，其特征在于，低頻系數嵌入算法為：

其中，α為低頻嵌入密鑰，W_i稀疏系數，表示宿主圖像分解的低頻系數，M_Li為低頻含有水印信息的系數。

9.根據權利要求7所述的宿主圖像的水印嵌入方法，其特征在于，高頻系數嵌入算法為：

其中，β為高頻嵌入密鑰，W_i稀疏系數，表示宿主圖像分解第k層第m方向的高頻系數，為高頻含有水印信息的系數。

10.一種含水印圖像的水印提取方法，用于對根據1-9中任意一項權利要求的水印嵌入方法得到的含水印圖像進行水印提取，其特征在于，所述含水印圖像的水印提取的方法包括：

S201，對含有水印的圖像進行NSCT變換，得到含有水印信息的系數；將宿主圖像進行三級NSCT變換，對灰度值變化速度進行判斷，當所述灰度值的變化速度處于第三速度閾值區間時，得到第四級高頻、第五級高頻以及第六級高頻，然后分別將第四級高頻、第五級高頻以及第六級高頻均分為8個方向，得到多個圖像多分辨率高頻系數；以及當所述灰度值變化速度處于第四速度閾值區間時，得到第四級低頻、第五級低頻以及第六級低頻，得到多個圖像多分辨率低頻系數；以及其中，所述第三速度閾值區間的灰度值變化速度大于所述第四速度閾值區間的灰度值變化速度；

S202，將含有水印信息的系數通過嵌入算法逆運算從NSCT變換的宿主圖像中取出得到所嵌入的水印圖像信息；以及

S203，將水印圖像信息通過重構算法得到原水印圖像。