[發明專利]基于人類視覺掩蓋的一種DCT變換的數字水印嵌入方法

在審

• 申請號: 201810761387.0
• 申請日: 2018-07-10
• 公開（公告）號: CN108765256A
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發明（設計）人: 王慧泉;韓旭;趙喆;王金海
• 申請（專利權）人: 天津工業大學
• 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

本發明公開了一種基于人類視覺掩蓋的DCT變換的數字圖像水印嵌入方法，包括如下步驟：第一步，對m*n維的二值水印圖像w(i，j)，按從左到右、從上到下的順序掃描，將二維圖象表示成一維的0，1序列；第二步，將原始圖像分成8*8塊，計算方差，得到前M*N個方差較大的圖像塊；第三步，對這個m*n個圖像塊經DCT正變換，同時對DCT系數進行差值處理；第四步，對于這m*n個DCT塊中的每一塊，比較中頻段DCT系數的大小關系，以確定該塊中嵌入的水印像點值是“0”還是“1”；第五步，將從水印圖像轉換而成的一維0，1序列嵌入原始圖像中，最后通過DCT反變換，形成了含有水印的圖像。

技術領域

本發明內容在人類視覺掩蓋特性的基礎上涉及DCT變換，屬于圖像水印嵌入技術領域，尤其對原始圖片版權進行保護，也屬于信息隱藏技術領域。

背景技術

如今的互聯網交流已經成為生活中不可抹去的一部分，多媒體作為信息交流的重要媒介發揮著越來越重要的作用，數字產品也形式多樣，層出不窮。那么越來越多的人選擇網絡發表自己優秀的數字作品或者進行網投網貿，可是凡是都有對立面，眾多的盜版侵權作品也隨之增加，比如很多沒有版權的圖像、影視等被人們拿去各種復制利用，有版權沒授權的作品更是會被侵權者泛濫傳播或者違禁銷售，這些都嚴重危害到了版權所有者的知識產權，其次，由于數字作品的特性豐富，其中之一就是數字產品的復制并不影響作品本身的質量，而且造價極低，所以容易遭到翻新再利用。我們需要保護好這些作品所有者的合法權益，使其行業能夠更高速的發展。解決這一問題的重心就是發展信息隱藏技術，而數字水印正是這一技術領域中的核心技術。

申請號為201210165687.5的名稱為“一種基于視覺注意機制的數字圖像水印方法”的專利中提到數字水印系統的兩大特性：魯棒性和不可見性，其中不可見性取決于人類視覺特性，此專利中通過視覺關注的特性將目標水印從一開始就嵌入到圖像的顯著區域，從而對提取的水印有較好的魯棒性，但是視覺關注可由兩種模式引起：其一是客觀內容驅動的自底向上關注模型；另一種是主觀命令指導的字頂而下關注模型，無論哪一種都太依賴于人的心理活動，難免會對顯著區的判斷產生影響。

申請號為200910021564.2的名稱為“基于DCT算法數字圖像水印嵌入方法”的專利中的算法是將黑白圖像嵌入到原始圖像的紋理區，然而并沒有提到為何要嵌入到原始圖片的紋理區，并且在嵌入過程中不如直接利用黑白圖像中水印像素點非0即1的特點進行嵌入。

申請號為201410479555.9的名稱為“一種基于圖像內容的數字水印算法”的專利做到了一個高容量的嵌入算法，但是對于單純保護原始圖片的版權上并沒有必要做到盡可能多的嵌入，需要保證坑攻擊性高，該專利中對DCT中頻系數的抽取有22個之多，還要兼顧圖像紋理，邊緣和平滑三個特性，實行起來有些繁瑣。

綜上所示，基于人類視覺掩蓋特性中圖像紋理區域存在較大的亮度以及方向變化，人眼對該區域信息的分辨率下降，即紋理掩蓋，我們對宿主圖像的紋理區嵌入水印圖像可以成功讓人的肉眼不能識別，又在原始圖像中留下了保護版權的標志，同時我們對水印圖像的選擇定位在二值圖像上，這讓我們在算法規則中更為簡單地完成水印的嵌入與原始圖像版權的保護。

發明內容

本發明內容是為保護原始圖片的版權提供一種基于人類視覺掩蓋的DCT變換的數字圖像水印嵌入方法，同時盡可能的使算法簡單有效，并使嵌入水印的圖片有一定的魯棒性。

為實現上述目的，采用的技術方案包括如下步驟：

1)將要嵌入的二值圖像進行一維序列的轉換，使m*n的二值圖像按從左到右，從上到下掃描表示成0，1序列；

2)將原始圖像進行8*8分塊，通過以下方差公式進行計算方差，并把這些方差按從大到小的順序排列，找到方差最大的m*n個圖像塊；