[發明專利]一種基于數學形態學與全息圖的數字水印信息編碼與鑒別方法

有效

• 申請號: 201410204207.0
• 申請日: 2014-05-15
• 公開（公告）號: CN103956173B
• 公開（公告）日: 2017-09-08
• 發明（設計）人: 肖穎喆;張雯;袁毅;張金龍;胡亞萍;譚海湖;謝勇
• 申請（專利權）人: 湖南工業大學
• 主分類號: G11B7/0065
• 分類號: G11B7/0065
• 代理公司: 上海碩力知識產權代理事務所(普通合伙)31251
• 代理人: 王法男

1.一種基于數學形態學與全息圖的數字水印信息編碼與鑒別方法，其特征在于，首先將水印信息進行加密，將水印信息分成多元數組生成的數字序列，并按照對應關系組成數據庫；然后將水印信息制成計算全息圖，并在圖像的空間域或離散小波域或離散余弦域內，以常用方式將全息圖嵌入至宿主圖像中，進而生成載體圖像；最后應用與嵌入算法相對應的提取算法，從載體圖像中提取出水印信息，對提取出的水印信息進行改善圖像質量的預處理后，應用數學形態學開、閉運算，每當水印信息中正n邊形的個數減少一個時，記錄結構元素的尺寸大小，由此生成與二值水印信息唯一對應的數字編碼；檢索數字編碼是否存在于數據庫中；若不存在，則不受版權保護；若存在，找到與數字編碼相對應的水印信息，完成水印的提取和鑒別。

2.如權利要求1所述的基于數學形態學與全息圖的數字水印信息編碼與鑒別方法，其特征在于，所述的以常用方式將全息圖嵌入至宿主圖像中是采取代換嵌入或線性嵌入將全息圖嵌入至宿主圖像中。

3.如權利要求1所述的基于數學形態學與全息圖的數字水印信息編碼與鑒別方法，其特征在于，所述的最后應用與嵌入算法相對應的提取算法中的提取算法是指采用嵌入算法的逆運算。

4.如權利要求2或3所述的基于數學形態學與全息圖的數字水印信息編碼與鑒別方法，其特征在于，所述的水印信息的加密是一個由多元數組生成的數字序列，該數字序列的構造方法如下：

第一步 預先設定水印圖像的形狀為正方形，邊長為L像素，L≥100，以正方形左下角角點為原點建立x-y坐標系，四個頂點坐標分別為(0,0)，(L,0)，(0,L)，(L,L)，以黑色為背景色，白色為前景色構造水印信息，或者以白色為背景色，黑色為前景色構造水印信息；將其記為W(x,y) ，x,y為坐標值；

第二步 統計0.1L~0.4L包含的正整數序列，將其記為集合A={a₁,a₂,…,a_i…,a_p}，其中_{a1<a2<…<ai<…<ap；}

第三步 從0.015L~0.02L所包含的正整數序列中任取一個正整數m，在集合A中任意取m個相異的元素，組成N個相異的m元數組B={b₁,b₂,…,b_m}，其中b₁≤b₂≤…≤b_m，

N=p×(p-1)×…×(p-m+1)，進而構成集合C={B₁,B₂,…,B_i,…B_N}，且每個元素具有唯一性；

第四步 在所有N個W(x,y)中均繪制一個邊長為l像素，i=a_N/2的等邊三角形，該三角形在坐標系中具有相同的幾何位置關系D；

第五步 在W_i(x,y)，i=1,2,…,N中，繪制m個正n邊形，n>3，其中正n邊形邊長依次取自集合C中m元數組B_i={b₁,b₂,…,b_m}的元素，單位為像素，要求正n邊形彼此之間不重疊，且相鄰兩個正n邊形最鄰近的兩個像素的距離不小于0.08L；

第六步 對W_i(x,y)應用數學形態學開、閉運算，每當W_i(x,y)中正n邊形的個數減少一個時，根據數學形態學運算常識，數學形態學開、閉運算中結構元素S由特定形狀S_x及其尺寸S_c組成，記錄結構元素的尺寸大小，由此生成與二值水印W_i(x,y)唯一對應的數字編碼E_i；

第七步 由N個W_i(x,y)，N個E_i及其對應關系組成數據庫K。