[發明專利]基于極諧變換的圖像可逆魯棒數據隱藏方法

有效

• 申請號: 202010063965.0
• 申請日: 2020-01-20
• 公開（公告）號: CN111242830B
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發明（設計）人: 項世軍;胡潤文
• 申請（專利權）人: 暨南大學
• 主分類號: G06T1/00
• 分類號: G06T1/00;G06T5/00
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 李斌

1.基于極諧變換的圖像可逆魯棒數據隱藏方法，其特征在于，包括下述步驟：

對圖像I進行極諧正變換，得到n階m重極諧變換矩系數A_nm；

采用量化水印的方法進行水印嵌入，得到量化失真d_q和水印失真d_w；

進行極諧反變換得到帶有水印信息的圖像I_w，取整操作后得到圖像

處理極諧正反變換過程中存在的變換失真d_t；

對圖像進行溢出飽和處理，得到圖像和溢出失真d_o；

采用可逆水印方法將量化失真d_q、水印失真d_w、溢出失真d_o和變換失真d_t嵌入到圖像中，得到圖像

生成圖像的哈希值H，采用可逆水印方法將哈希值H嵌入到圖像得到圖像

采用可逆水印方法從圖像中提取出哈希值H₁，并且恢復得到圖像生成圖像的哈希值H₂，判斷H₁和H₂是否相等，判斷圖像是否受到攻擊；

判定為圖像未受到攻擊時，采用可逆水印方法從圖像中提取出量化失真d_q、水印失真d_w、溢出失真d_o和變換失真d_t，并且恢復圖像

基于溢出失真d_o補償圖像恢復圖像對圖像進行極諧正變換，得到含有水印信息的極諧變換矩系數，進行量化水印提取，得到水印信息w并恢復極諧變換矩系數；

進行極諧反變換，得到的圖像I¹，采用變換失真d_t對圖像I¹補償，恢復出原始圖像I；

判定為圖像受到攻擊時，對受到攻擊后帶有水印信息圖像進行極諧正變換，得到受到攻擊后含有水印信息的極諧變換矩系數；

進行量化水印提取，得到水印信息w^a。

2.根據權利要求1所述的基于極諧變換的圖像可逆魯棒數據隱藏方法，其特征在于，所述對圖像I進行極諧正變換，具體步驟包括：

確定進行極諧正變換的階數N和重數M，以大小為K×K的原始圖像I的中心為圓心作內切圓，然后利用所述內切圓構建基H_nm(x,y)，通過H_nm(x,y)進行極諧正變換，得到n階m重極諧變換矩系數A_nm，具體公式如下：

其中，f(x_i,y_j)表示內切圓內像素，Δx和Δy表示圖像單位圓的步長。

3.根據權利要求2所述的基于極諧變換的圖像可逆魯棒數據隱藏方法，其特征在于，所述采用量化水印的方法進行水印嵌入，得到量化失真d_q和水印失真d_w，具體步驟包括：

選出矩系數A_nm中滿足預設條件的極諧變換矩系數A_pq；

對長度為L的水印信息w采用量化水印方法對矩系數A_pq的絕對值|A_pq|進行水印嵌入得到具體公式為：

保存進行量化操作的矩系數進行量化失真d_q和水印失真d_w，d_q和d_w具體公式如下：

其中，s為量化水印中的步長。

4.根據權利要求3所述的基于極諧變換的圖像可逆魯棒數據隱藏方法，其特征在于，所述進行極諧反變換得到帶有水印信息的圖像I_w，具體步驟包括：

采用嵌入量化水印前后矩系數絕對值比值的倒數作為比例系數計算嵌入量化水印后的極諧變換矩系數具體公式如下：

進行極諧反變換得到帶有水印信息與不帶水印信息的低頻重構圖像之差具體公式如下：

在空域上將與原始圖像I進行相加操作，得到帶有水印信息的圖像I_w，具體公式如下：