[發明專利]一種基于組合域的魯棒彩色圖像水印方法

有效

• 申請號: 201610174504.4
• 申請日: 2016-03-25
• 公開（公告）號: CN105761199B
• 公開（公告）日: 2018-10-12
• 發明（設計）人: 蘇慶堂;王環英;鞏艷華;薛梅;王兆粼;張岐同
• 申請（專利權）人: 魯東大學
• 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

本發明公開了一種強魯棒的彩色圖像水印算法，結合空域水印方法和頻域水印方法的優點，旨在提高數字水印方法的實時性和魯棒性，滿足彩色數字圖像版權保護的需要。其技術要點是，將彩色宿主圖像的藍色分量進行分塊，根據DCT域中直流系數的形成原理，在空域中求得分塊內每一個8×8像素子塊的直流系數及其修改量，然后在空域中通過直接修改像素的大小來實現在DCT域中修改直流系數來嵌入水印的目；在原始水印分塊的基礎上先后重復4次將子水印嵌入到圖像分塊；水印的提取不需要原始水印或原始宿主圖像，采用多數原則決定最優提取子水印，并組合形成完整的提取水印，該方法簡單快捷，具有較高的魯棒性，適用于彩色圖像作為宿主圖像的版權保護。

技術領域

本發明屬于信息安全技術領域，用快速而魯棒的數字水印方法進行數字圖像的版權保護。

背景技術

隨著Internet和多媒體技術的快速發展，數字作品的非法拷貝、惡意篡改版權等已越來越成為一個迫切解決的嚴重問題，用于數字版權保護的數字水印技術越來越受到人們的重視。按數字水印嵌入位置的不同，可將其分為變換域數字水印和空域數字水印。變換域數字水印一般是將圖像進行變換域變換，通過修改其變換系數來嵌入水印，其主要優點是具有較強的魯棒性；而空域數字水印通常是將水印嵌入到像素的不重要比特位上，其具有計算簡單、計算復雜度低等優點。由于變換域和空域各自具有不同的優點，因而在數字水印中都得到廣泛的應用；但是，現有的數字水印方法多是在單一的變換域或空域中實現的，沒有將二者的優點有機結合起來。因此，如何設計一種快速高效、強魯棒性的彩色圖像數字水印方法成為亟待解決的信息安全問題之一。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于組合域的魯棒彩色圖像水印方法，包含具體的水印預處理、水印嵌入和水印提取過程，其水印預處理過程描述如下：

第一步：將尺寸大小為M×M的原始水印W分割成4個尺寸大小為M×(M/4)的嵌入子水印，其中，；

第二步：將每一個嵌入子水印進行基于密鑰K_p的哈希偽隨機置亂以提高水印的安全性；

水印嵌入的具體過程描述如下：

第一步：獲得尺寸大小為N×N的宿主圖像I 的藍色分量B，并基于密鑰Key1把藍色分量B分割成尺寸大小為(N/4)×(N/4)的非重疊的圖像分塊，其中，；

第二步：把每一個圖像分塊分割成尺寸大小為8×8的非重疊的像素子塊，其中i，j分別表示該像素子塊在圖像分塊中的行位置與列位置， ；

第三步：根據公式(1)，在空域中直接計算每一個像素子塊的直流系數；

(1)

其中，表示像素子塊中坐標位置上的像素，；

第四步：根據公式(2)和(3)，建立基于密鑰K2的量化步長T的量化表和；

(2)

(3)

其中，

，round(.)為取整函數，、分別為求最小值、最大值函數；

第五步：根據公式(4)和(5)，計算像素子塊的直流系數修改量；

(4)

(5)