[發明專利]一種基于PN函數極值的水印隱藏區域確定方法

有效

• 申請號: 202111024850.1
• 申請日: 2021-09-02
• 公開（公告）號: CN113706362B
• 公開（公告）日: 2023-10-13
• 發明（設計）人: 劉國棟;汪賀延;高修安;廟存彬
• 申請（專利權）人: 蘇州泊曼包裝有限公司
• 主分類號: G06T1/00
• 分類號: G06T1/00
• 代理公司: 西安眾和至成知識產權代理事務所(普通合伙) 61249
• 代理人: 申玲紅

本發明公開了一種基于PN函數極值的水印隱藏區域確定方法，包括如下步驟：1：將宿主圖像均勻分割成若干非重疊子區域；2：將測試信息分別嵌入到宿主圖像的各個子區域中，計算每個子區域嵌入測試信息后的像素重建函數值PRF；3：將嵌入測試信息后的子區域和對應的未嵌入測試信息的子區域合并，得到各個子區域嵌入測試信息前后的合并圖像；4：通過攻擊破壞合并圖像，在合并圖像中提取測試信息，計算每個子區域提取測試信息的歸一化損失密度函數值NLDF；5：利用PN函數計算宿主圖像各個子區域的PN函數值，PN函數極值對應的子區域即為合適的水印隱藏區域。本申請基于水印不可見性和魯棒性的制約關系，提供了一種兩者兼顧的水印隱藏區域確定方法。

技術領域

本發明屬于數字圖像及印刷圖像防偽領域，具體涉及一種基于PN函數極值的水印隱藏區域確定方法。

背景技術

數字水印技術是一種可以通過一定的方法向宿主信息嵌入和提取防偽信息的技術。嵌入的水印防偽信息不影響宿主信息的完整性，而且嵌入的信息是視覺不可見的，但可通過密鑰進行解密，將隱藏的信息顯現出來。該技術是防止數字媒體非法復制、非法篡改、版權保護的有效手段之一。

隨著多媒體技術的不斷發展，水印不可見性和魯棒性的綜合需求逐漸被提出，而水印的不可見性和魯棒性與水印的隱藏區域息息相關。將水印隱藏在對人類視覺影響較小的區域也可以提高水印的不可見性，但會使得其魯棒性降低。對于水印算法來說，如何選擇最優的隱藏區域成為一項函待解決的問題。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明的目的在于提供一種能很好平衡水印不可見性和魯棒性的基于PN函數極值的水印隱藏區域確定方法。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案予以實現：

一種基于PN函數極值的水印隱藏區域確定方法，包括如下步驟：

步驟1：將宿主圖像均勻分割成若干非重疊子區域；

步驟2：將測試信息分別嵌入到宿主圖像的各個子區域中，計算每個子區域嵌入測試信息后的像素重建函數值PRF；

步驟3：將嵌入測試信息后的子區域和對應的未嵌入測試信息的子區域合并，得到各個子區域嵌入測試信息前后的合并圖像；

步驟4：通過攻擊破壞合并圖像，在合并圖像中提取測試信息，計算每個子區域提取測試信息的歸一化損失密度函數值NLDF；

步驟5：利用綜合考慮了像素重建函數值PRF和歸一化損失密度函數值NLDF的PN函數計算宿主圖像各個子區域的PN函數值，PN函數極值對應的子區域即為合適的水印隱藏區域。

進一步地，所述步驟1中的宿主圖像和子區域均為方形圖像，所述宿主圖像的大小大于512×512，所述子區域的圖像大小介于64×64到256×256之間。

進一步地，所述步驟2將測試信息分別嵌入到宿主圖像的各個子區域中時采用無下采樣雙樹小波變換分解函數進行分解，分解級數選為2級。

進一步地，所述步驟2中，計算每個子區域嵌入測試信息后的像素重建函數值PRF的計算公式如下：

其中，M、N分別代表子區域的長、寬像素尺寸，C和E分別代表嵌入測試信息前與嵌入測試信息后的對應子區域。

進一步地，所述步驟4中的攻擊包括圖片旋轉、圖片壓縮、均值濾波、中值濾波、對比度增強、直方圖均衡、添加椒鹽噪聲和添加高斯噪聲中的一種或任意幾種的組合。

進一步地，所述步驟4在合并圖像中提取測試信息時采用無下采樣雙樹小波變換分解函數，分解級數選定為2。

進一步地，所述步驟4中，計算每個子區域提取測試信息的歸一化損失密度函數值NLDF的公式如下：