[發(fā)明專利]空域和頻域相結(jié)合的矢量空間數(shù)據(jù)多重盲水印方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410376063.7
• 申請(qǐng)日: 2014-08-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104680472B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-09-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 閆浩文;張黎明;張永忠;齊建勛;張立峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘭州交通大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G06T1/00
• 分類(lèi)號(hào): G06T1/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

1.空域和頻域相結(jié)合的矢量空間數(shù)據(jù)多重盲水印方法，其特征包括以下步驟：

首先應(yīng)用空域算法加入水印1，然后在含水印數(shù)據(jù)中應(yīng)用DFT域算法加入水印2，具體包括：（1）空域水印嵌入算法

以矢量圖形對(duì)象為單位嵌入水印1，具體嵌入算法流程如下：讀取矢量地理空間數(shù)據(jù)，提取坐標(biāo)點(diǎn)的X，Y值，提取空間數(shù)據(jù)坐標(biāo)值中高位有效位部分，記為i_x，i_y；

計(jì)算Hash(i_x)和Hash(i_y)的值i，Hash()函數(shù)為坐標(biāo)點(diǎn)與水印比特之間的哈希映射函數(shù)；

提取該坐標(biāo)點(diǎn)將嵌入的水印位w(i)(1≤i≤M)，w為置亂后的水印，M為水印的長(zhǎng)度；

通過(guò)QIM方法，在坐標(biāo)點(diǎn)中嵌入水印，取量化值R=100，以X坐標(biāo)為例：此時(shí)分兩種情況進(jìn)行討論：

(a)如果W(i)=0并且MOD(x,R)>R/2，則x=x-R/2；

(b)如果W(i)=1并且MOD(x,R)<=R/2，則x=x+R/2；

依次對(duì)該對(duì)象所有坐標(biāo)點(diǎn)x、y嵌入水印，其中MOD為模運(yùn)算；

（2）DFT域水印嵌入算法

在空域水印嵌入完成后，以含水印1的空間數(shù)據(jù)為載體，同樣以矢量圖形對(duì)象為單位，再次嵌入水印2；

具體嵌入算法流程如下：讀取空間數(shù)據(jù)坐標(biāo)點(diǎn)，根據(jù)式(1)產(chǎn)生復(fù)數(shù)序列{a_k}；

a_k=x_k+iy_k(k=1,…,N)(1)

其中x_k,y_k為頂點(diǎn)坐標(biāo)值，N為圖形對(duì)象頂點(diǎn)數(shù)目；對(duì)序列{a_k}進(jìn)行DFT變換，變換后的DFT系數(shù){a_l}；

該序列包括幅度系數(shù){|A_l|}和相位系數(shù){∠A_l}；應(yīng)用QIM量化方法，水印嵌入到幅度系數(shù){|A_l|}和相位系數(shù){∠A_l}；分兩種情況進(jìn)行討論：

(c)如果W(i)=0并且MOD(A_l,R)>R/2，則A_l = A_l -R/2；

(d)如果W(i)=1并且MOD(A_l,R)<=R/2，則A_l = A_l +R/2；

其中R為量化值；在量化嵌入過(guò)程中，分別對(duì){|A_l|}和{∠A_l}系數(shù)放大10ⁿ倍；對(duì)嵌入水印后的{ a_l^’}進(jìn)行離散傅里葉逆變換，得到嵌入水印后的復(fù)數(shù)序列{a_k^’}；根據(jù)序列{a_k^’}修改相應(yīng)頂點(diǎn)坐標(biāo)，得到嵌入水印后的矢量數(shù)據(jù)，輸出保存含水印矢量空間數(shù)據(jù)；

水印提取是水印嵌入的逆過(guò)程；由于采用不同的算法嵌入了不同的水印，因此兩個(gè)水印應(yīng)分別提取；

（3）空域水印提取過(guò)程如下：

讀取待測(cè)數(shù)據(jù)，提取坐標(biāo)點(diǎn)的X，Y值，提取空間數(shù)據(jù)坐標(biāo)值中高位有效位部分記為i_x，i_y；通過(guò)Hash()函數(shù)，計(jì)算出i，i是水印比特在整個(gè)水印中的位置；

通過(guò)QIM量化方法提取水印位W(i)的值，R取嵌入水印時(shí)的量化值；對(duì)提取到的一維水印序列，進(jìn)行升維處理并反置亂，得到最終水印圖像；

（4）DFT域水印提取過(guò)程如下：

讀取待測(cè)數(shù)據(jù)，讀取空間數(shù)據(jù)坐標(biāo)點(diǎn)，根據(jù)式(1)產(chǎn)生復(fù)數(shù)序列{a_k^’}；對(duì)序列{a_k^’}進(jìn)行DFT變換，得到離散傅里葉系數(shù){ a_l^’}；對(duì){ a_l^’}幅度系數(shù)和相位系數(shù)分別放大10ⁿ倍，采用嵌入水印時(shí)的量化值R，計(jì)算出系數(shù)所在的量化區(qū)間，各自提取出幅度系數(shù)水印和相位系數(shù)水印；對(duì)提取到的兩個(gè)一維水印序列，變換為二維圖像并反置亂，得到最終水印圖像；

在兩個(gè)水印算法中，每一個(gè)水印都被多次嵌入，因此采用投票原則來(lái)確定水印信息；計(jì)算方法是：定義一個(gè)與水印序列等長(zhǎng)的整數(shù)序列{B(i)=0,i=1,…,M}，M為水印長(zhǎng)度；單個(gè)水印位b(i)={1,-1}，相同水印位提取過(guò)程中，使用公式B(i)=B(i)+b(i) 來(lái)統(tǒng)計(jì)出水印信息值-1和1的多數(shù)，如“1”為多數(shù)，則B(i)>0；“-1”為多數(shù)，則B(i)<0，根據(jù)B(i)重構(gòu)出二值水印圖像。