[發(fā)明專利]一種基于DWT的圖像水印嵌入方法及提取方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410554605.5
• 申請(qǐng)日: 2014-10-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104252694A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-12-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 石紅梅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院
• 主分類號(hào): G06T1/00
• 分類號(hào): G06T1/00
• 代理公司: 上海漢聲知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及圖像水印嵌入方法及提取方法，尤其涉及一種基于DWT的圖像水印嵌入方法及提取方法。

背景技術(shù)

隨著信息時(shí)代的到來(lái)，特別是Internet的普及，許多傳統(tǒng)媒體內(nèi)容正在向數(shù)字化轉(zhuǎn)變。各種形式的多媒體數(shù)字作品紛紛以網(wǎng)絡(luò)形式發(fā)表，這為作品的創(chuàng)作者和使用者提供了很大的便利，但隨之而出現(xiàn)的問(wèn)題也十分嚴(yán)重：如作品侵權(quán)更加容易，篡改更加方便等。因此，數(shù)字作品的版權(quán)保護(hù)成了當(dāng)前的熱點(diǎn)問(wèn)題。

傳統(tǒng)的信息安全主要是以密碼學(xué)為基礎(chǔ)，其保護(hù)方式是控制文件的存取，將機(jī)密文件加密成密文。但是由于它把重要的有意義的信息轉(zhuǎn)換成看起來(lái)沒(méi)有意義的內(nèi)容，明確提示了攻擊者哪些是重要的信息，容易引起攻擊者的好奇和注意，從根本上增加了不安全性。尤其在Internet迅速發(fā)展的今天，如果在網(wǎng)絡(luò)傳遞過(guò)程中攻擊者破解了密文，那么加密的文件內(nèi)容就完全透明化了，容易被攻擊者篡改或是進(jìn)行非法拷貝傳播。即使攻擊者無(wú)法破譯，他們也可以將信息破壞，使持有密鑰的合法接受者也無(wú)法獲得正確的信息內(nèi)容。隨著電腦軟硬件技術(shù)的不斷發(fā)展，加密算法如果僅僅依賴不斷增加密鑰長(zhǎng)度已經(jīng)變得越來(lái)越不安全。所以，單純地依賴于密碼學(xué)已經(jīng)不能解決信息安全問(wèn)題了。數(shù)字水印技術(shù)的研究正是為解決相關(guān)問(wèn)題應(yīng)運(yùn)而生的。

傳統(tǒng)水印方法采用LSB算法，LSB算法是一種直接改變像素的值，將信息嵌入到隨機(jī)選擇的圖像點(diǎn)中最不重要的像素位(LSB，Least?Significant?Bits)上，這可保證嵌入的水印是不可見(jiàn)的。由于水印信號(hào)被隱傳統(tǒng)藏在最低位上，相當(dāng)于疊加了一個(gè)能量微弱的信號(hào)，因而在視覺(jué)上它是很難被察覺(jué)的。由于使用了圖像不重要的像素位，它又可以輕易的被移去，無(wú)法滿足數(shù)字水印魯棒性要求。因此該算法的魯棒性差，水印信息很容易為濾波、圖像量化、幾何變形的操作破壞。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于DWT的圖像水印嵌入方法及提取方法，以調(diào)魯棒性和不可見(jiàn)性之間的矛盾。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明涉及了一種一種基于DWT的圖像水印嵌入方法，包括以下步驟：

S1，原始彩色圖像按RGB色彩空間進(jìn)行分解，得到所述原始彩色圖像的三個(gè)基色分量；彩色數(shù)字水印同樣也按RGB色彩空間進(jìn)行分解，得到所述彩色數(shù)字水印的三個(gè)基色分量；

S2，對(duì)所述原始彩色圖像的三個(gè)基色分量分別作2層小波分解，得到原始彩色圖像的三個(gè)基色分量分別經(jīng)1層小波分解后以及經(jīng)2層小波分解后的低頻、水平、垂直以及對(duì)角線區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)；同時(shí)也對(duì)所述彩色數(shù)字水印的三個(gè)基色分量作一次小波分解，得到彩色數(shù)字水印的三個(gè)基色分量經(jīng)小波分解后的低頻、水平、垂直以及對(duì)角線區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)；

S3，通過(guò)將原始彩色圖像的三基色分量分別經(jīng)2層小波分解后的低頻、水平、垂直以及對(duì)角線區(qū)域的圖像內(nèi)各點(diǎn)像素設(shè)為：對(duì)應(yīng)基色分量經(jīng)1層小波分解后的對(duì)應(yīng)區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)加上基色對(duì)應(yīng)系數(shù)與彩色數(shù)字水印的對(duì)應(yīng)基色分量經(jīng)小波分解后的對(duì)應(yīng)區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)的乘積將所述彩色數(shù)字水印嵌入所述原始彩色圖像，所得的原始彩色圖像的三基色分量分別經(jīng)2層小波分解后的低頻、水平、垂直以及對(duì)角線區(qū)域的圖像內(nèi)各點(diǎn)像素點(diǎn)的像素；

S4：對(duì)得到的三個(gè)基色分量的低頻、水平、垂直以及對(duì)角線區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)疊加后做2層小波反變換，即得到含水印圖像。

較佳地，S3中彩色數(shù)字水印R、G、B三基色在低頻、水平、垂直、對(duì)角線區(qū)域上的嵌入公式為：