[發明專利]基于分數傅里葉變換的圖像盲水印嵌入和提取方法

在審

• 申請號: 201410334658.6
• 申請日: 2014-07-14
• 公開（公告）號: CN104123694A
• 公開（公告）日: 2014-10-29
• 發明（設計）人: 魏雯;趙展
• 申請（專利權）人: 蘇州工業職業技術學院
• 主分類號: G06T1/00
• 分類號: G06T1/00
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

技術領域

本發明涉及一種水印的嵌入和提取方法，尤其涉及一種圖像盲水印嵌入和提取方法。

背景技術

隨著互聯網技術的迅速發展，人們可以輕松地從因特網上獲取各種多媒體信息，這使得非法復制、篡改變得更加容易，如何保護多媒體信息的版權，成為迫在眉睫解決的問題。數字水印技術是指利用數字產品的信息冗余性，把一些標識信息(水印)直接嵌入多媒體內容中，并能夠檢測或提取水印的技術。數字水印技術作為數字產品版權保護的有效手段正得到廣泛的研究和應用。

故而，日常工作生活中亟需一種能實現水印圖像不可見的技術，現有技術中一方面缺乏有效的能夠實現水印圖像不可見的手段，另一方面，即使做到了對水印的不可見，其也場場無法應對圖像的攻擊，例如JPEG壓縮、噪聲攻擊以及剪切攻擊等。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提如何實現水印圖像的不可見，且對抵抗圖像的攻擊保持較強魯棒性。

為了解決這一技術問題，本發明提供了一種基于分數傅里葉變換的圖像盲水印嵌入方法，其中，提供了一個載體圖像和一個水印圖像，該方法包括如下步驟：

先對載體圖像進行二維離散傅里葉變換，得到載體圖像的幅度譜矩陣，再對該載體圖像的幅度譜矩陣的列和行進行重新排序，得到載體圖像的排序后矩陣，并記錄載體圖像的排序后矩陣與載體圖像的幅度譜矩陣之間的映射關系；

再將水印圖像嵌入到載體圖像的排序后矩陣中，得到含水印圖像的排序后矩陣；

將該含水印的排序后矩陣根據載體圖像的排序后矩陣與載體圖像的幅度譜矩陣之間的映射關系反向映射，得到含水印圖像的幅度譜矩陣；

對含水印圖像的幅度譜矩陣進行二維分數傅里葉變換，得到含水印圖像。

所述水印圖像通過Arnold置亂加密后嵌入到載體圖像的排序后矩陣中。

在對載體圖像的幅度譜矩陣的列和行進行重新排序時，對該載體圖像的幅度譜矩陣的列和行進行降序排列。

本發明還提供了一種基于分數傅里葉變換的圖像盲水印提取方法，其中，提供了尺寸相同的含水印圖像和載體圖像，該方法包括如下步驟：

先分別對載體圖像和含水印圖像進行二維離散傅里葉變換，分別得到載體圖像的幅度譜矩陣和含水印圖像的幅度譜矩陣；

然后將載體圖像的幅度譜矩陣和含水印圖像的幅度譜矩陣的行和列以同樣的映射關系進行重新排序，分別得到含水印圖像的排序后矩陣與載體圖像的排序后矩陣；將含水印圖像的排序后矩陣與載體圖像的排序后矩陣相減，得到水印的排序后矩陣；

再根據載體圖像的幅度譜矩陣與載體圖像的排序后矩陣之間的映射關系對水印的排序后矩陣進行反向映射，得到水印圖像。

在對水印的排序后矩陣進行反向映射后，還通過Arnold進行反置亂，從而得到水印圖像。

在將載體圖像的幅度譜矩陣和含水印圖像的幅度譜矩陣重新排序時，先對載體圖像的幅度譜矩陣的行和列進行降序排列，然后以相同的映射關系對含水印圖像的幅度譜矩陣進行排列。。

本發明將分數傅里葉變換引入到了水印的嵌入和提取過程中，通過將水印圖像嵌入在經分數傅里葉變換和重新排序后的矩陣中，再進行反向操作得到加入盲水印后的含水印圖像。實現了水印圖像的不可見，且對抵抗圖像的攻擊保持較強魯棒性。

附圖說明

圖1是本發明一實施例中基于分數傅里葉變換的圖像盲水印嵌入方法的流程示意圖；

圖2是本發明一實施例所提供的基于分數傅里葉變換的圖像盲水印嵌入方法中載體圖像的效果示意圖；

圖3是本發明一實施例所提供的基于分數傅里葉變換的圖像盲水印嵌入方法中中水印圖像的效果示意圖；

圖4是本發明一實施例所提供的基于分數傅里葉變換的圖像盲水印嵌入方法中載體圖像經離散分數傅里葉變換后的效果示意圖；

圖5是本發明一實施例所提供的基于分數傅里葉變換的圖像盲水印嵌入方法中載體圖像經離散分數傅里葉變換和降序排列后的效果示意圖；

圖6是本發明一實施例所提供的基于分數傅里葉變換的圖像盲水印嵌入方法中含水印圖像在二維分數傅里葉變換前的效果示意圖；

圖7是本發明一實施例所提供的基于分數傅里葉變換的圖像盲水印嵌入方法中含水印圖像經二維分數傅里葉變換后的效果示意圖；

圖8是本發明一實施例中基于分數傅里葉變換的圖像盲水印提取方法的流程示意圖；

圖9是本發明一實施例所提供的基于分數傅里葉變換的圖像盲水印提取方法中含水印圖像的效果示意圖；

圖10是本發明一實施例所提供的基于分數傅里葉變換的圖像盲水印提取方法中載體圖像的效果示意圖；