[發明專利]基于柯西統計建模的數字圖像水印方法

有效

• 申請號: 201611200651.0
• 申請日: 2016-12-22
• 公開（公告）號: CN106780281B
• 公開（公告）日: 2019-12-03
• 發明（設計）人: 牛盼盼;劉宇男;王向陽;楊紅穎
• 申請（專利權）人: 遼寧師范大學
• 主分類號: G06T1/00
• 分類號: G06T1/00
• 代理公司: 21220 大連非凡專利事務所
• 代理人: 閃紅霞<國際申請>=<國際公布>=<進入

1.一種基于柯西統計建模的數字圖像水印方法，其特征按照以下步驟進行：

約定：I指宿主圖像；D_K,J表示非下采樣剪切波變換第K尺度下第J個方向的子帶；w表示長度為L的二值水印序列；Block_l＝(l＝1,2,...,L)表示從最大能量子帶取出的L個高熵塊；S表示每個高熵塊中用于水印嵌入的系數集合；

a.初始設置

獲取宿主圖像I并初始化變量；

b.選取宿主圖像I的NSST域能量最大子帶

宿主圖像I進行二級NSST，選取能量最大的子帶d：

c.利用乘性嵌入方式嵌入水印并得到含水印圖像

c.1構造出兩種嵌入強度函數用于嵌入水印位“1”或“0”：

f₁＝1.5+10^-4·x²，f₀＝0.5-10^-6·x²；

c.2將子帶d進行不重疊分塊，選取L個高熵塊Block_l＝(l＝1,2,...,L)；

c.3將高熵塊中所有系數Block_l(i,j)劃分成兩個部分，選取一部分系數用于水印嵌入，記為Block_l(i,j)∈S，該部分系數位于高熵塊中的位置需要滿足條件5<i+j<18；

c.4根據下式修改每個高熵塊中對應系數得到Block_l′(i,j)：

c.5將所有子帶進行逆NSST得到含水印圖像I_w；

d.利用離散傅里葉變換對含水印圖像進行旋轉攻擊校正

d.1含水印圖像I_w進行離散傅里葉變換得到頻譜幅值圖像，并進行0-255歸一化后得到圖像A；

d.2求得圖像A中兩條能量軸上遠離中心的四個極大值位置，分別與圖像A中心連線得到四條線段；

d.3求得四個線段與過中心水平和垂直直線的夾角的平均角度，對含水印圖像逆向旋轉θ度，可以得到校正后含水印圖像I_w′；

e.利用柯西分布對校正后含水印圖像的NSST域系數進行建模

e.1通過卡丹公式分別求得兩種嵌入強度函數f₁、f₀的反函數g₁、g₀；

e.2利用中值法估計出子帶D_K,J′的噪聲偏差σ_n：

e.3根據下式分別計算每一個高熵塊中在嵌入水印“1”和嵌入水印“0”兩種假設下的柯西分布概率H₁和H₀：

f.構造局部最優檢測器進行水印提取

f.1對于每個高熵塊，利用未嵌入水印部分的NSST系數通過樣本分位數方法估計柯西分布的位置參數μ和形狀參數λ；

f.2每個高熵塊中用于嵌入水印的系數表示為y_i(i＝1,2,...,m)，根據下式，利用局部最大勢能檢驗構造局部最優檢測器，提取每個高熵塊的具體水印信息：

f.3將每個高熵塊提取的水印按順序排列，得到提取的水印序列。