[發(fā)明專利]一種高魯棒性的數(shù)字水印方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410773285.2
• 申請日: 2014-12-13
• 公開（公告）號: CN104408684A
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李立宗
• 申請（專利權(quán)）人: 天津遠(yuǎn)目科技有限公司
• 主分類號: G06T1/00
• 分類號: G06T1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本專利屬于數(shù)字圖像處理技術(shù)范疇。

具體涉及信號處理、信息隱藏、模式識別、信息安全、電子政務(wù)、電子商務(wù)、計算機(jī)應(yīng)用等相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

數(shù)字水印技術(shù)是指在數(shù)字圖像內(nèi)嵌入信息以達(dá)到信息隱藏的目的。被隱藏的信息具有多種用途，該信息可以是用來保密的秘密信息，也可以是用來證明版權(quán)的版權(quán)信息，還可以被用來實(shí)現(xiàn)篡改定位、有效性認(rèn)證等不同的目的。

數(shù)字水印根據(jù)其魯棒性可以分為脆弱水印、半脆弱水印、魯棒水印。脆弱水印主要用來對圖像是否被篡改進(jìn)行證明；半脆弱水印能夠地方非惡意的修改，能夠?qū)阂獾男薷倪M(jìn)行判斷識別；魯棒水印不容易去除主要用于版權(quán)保護(hù)，信息隱藏等目的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明專利提出了一種魯棒水印，該方法將水印在載體圖像經(jīng)過提升小波變換、奇異值分解后嵌入到載體圖像內(nèi)，保證了水印能夠嵌入到圖像的高能區(qū)。為了進(jìn)一步提升圖像的可靠性，采用二維碼編碼方法對水印信息進(jìn)行編碼以進(jìn)一步提高原始水印信息編碼的可靠性。

水印的實(shí)現(xiàn)分為水印嵌入和水印提取兩個過程。水印嵌入過程主要完成將數(shù)字水印嵌入到載體圖像內(nèi)，水印提取過程用于實(shí)現(xiàn)將水印從載體圖像內(nèi)提取出來。水印嵌入過程主要有以下過程，具體為：載體圖像預(yù)處理、水印信息二維碼處理、嵌入水印、恢復(fù)載體圖像。水印提取是按照水印嵌入過程相同的算法對原始載體圖像和嵌入水印的載體圖像分別進(jìn)行圖像預(yù)處理，然后對得到的奇異值分解值進(jìn)行減法運(yùn)算，得到水印信息。將該信息使用混沌算法進(jìn)行逆置亂，得到二維碼信息，將得到的二維碼信息進(jìn)行解碼得到原始水印信息。

具體實(shí)施方式

水印的實(shí)現(xiàn)分為水印嵌入和水印提取兩個過程。

水印嵌入過程主要完成將數(shù)字水印嵌入到載體圖像內(nèi)，水印提取過程用于實(shí)現(xiàn)將水印從載體圖像內(nèi)提取出來。

水印嵌入過程主要有以下過程，具體為：載體圖像預(yù)處理、水印信息二維碼處理、嵌入水印、恢復(fù)載體圖像。

1.載體圖像預(yù)處理

載體圖像預(yù)處理包括：載體圖像分塊、提升小波變換、奇異值分解。

1.1載體圖像分塊

將原始大小為M*N的載體圖像O進(jìn)行劃分，將其劃分為m*n大小互不相交的子塊。此時載體圖像被劃分為M1*N1塊，具體為：

M1*N1=M*Nm*n]]>

式中M1*N1是子塊的個數(shù)。

1.2提升小波變換

根據(jù)情況，對當(dāng)前圖像內(nèi)的每個子塊進(jìn)行獨(dú)立的提升小波分解。提升小波分解的形式為，

(W_LL,W_HL,W_LH,W_HH)＝LFT(O_i,j)

式中W_LL是提升小波分解后得到的低頻子帶，該子帶是原始載體圖像能量的主要體現(xiàn)。

1.3奇異值分解

針對每個子塊內(nèi)的W_LL進(jìn)行奇異值分解，分解公式如下：

W_LL＝UΣV^T

式中，Σ是對角矩陣，對角線的元素是矩陣W_LL的奇異值。U和V是height(W_LL)*height(W_LL)和width(W_LL)*width(W_LL)大小的正交矩陣。

對角矩陣可以表示為

d(σ₁,σ₂,σ₃,...,σ_r,0,...0)

式中r是矩陣W_LL的奇異值。

2.水印信息二維碼處理

水印信息二維碼處理是指將水印信息轉(zhuǎn)換為二維碼并進(jìn)行加密處理。主要包括：二維碼生成、二維碼加密處理。

2.1二維碼生成

該信息的處理可以采用第三方工具生成，也可以根據(jù)需要按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)自定義完成。

2.2二維碼加密