[發明專利]基于IWT和預測差值直方圖平移的可逆水印算法

在審

• 申請號: 202211002487.8
• 申請日: 2022-08-19
• 公開（公告）號: CN115393151A
• 公開（公告）日: 2022-11-25
• 發明（設計）人: 張正偉;孟倩;李芬芬;李瑤;肖為恩;劉天府;馬景潤
• 申請（專利權）人: 淮陰工學院
• 主分類號: G06T1/00
• 分類號: G06T1/00;G06T5/40;G06T5/50
• 代理公司: 淮安市科文知識產權事務所 32223
• 代理人: 吳晶晶

1.一種基于IWT和預測差值直方圖平移的可逆水印算法，其特征在于，包括水印嵌入算法，具體包括如下步驟：

步驟1：對原始水印圖像W進行Arnold置亂變換得到置換后的水印圖像W’，橫向變換與縱向變換的次數為c和d；

步驟2：將原始圖像I分為若干個n×n互不重疊的圖像塊

步驟3：計算得出所有像素塊的平滑度值，并按照像素平滑度值對圖像塊進行從大到小排序，建立圖像塊順序索引表；

步驟4：根據水印信息量的大小，選取平滑度值靠前的m個圖像塊進行整數小波變換，分解得到每塊的低頻區域LL_i、高頻區域HH_i和兩個中頻區域HL_i、LH_i；

步驟5：對步驟4中獲得的圖像高頻區域HH_i進行逆整數小波變換，得到圖像塊后H_i，對圖像塊H_i進行預測差值進行擴展并生成差值直方圖，利用直方圖平移法嵌入水印信息；對低頻區域LL_i進行逆整數小波變換，得到圖像塊L_i，在圖像塊L_i中利用差值量化法嵌入水印容量大小、水印置亂次數c和d的輔助信息；

步驟6：在差值直方圖中，選擇合適的閾值T，若預測差值在閾值[-T，T]區域之間，則嵌入水印信息；若預測差值在[T，∞)范圍，則需整體向右平移；若預測差值在(-∞，-T)范圍，則需整體向左平移；繼續對分塊的下一個嵌入點進行判斷，直到所有的分塊處理完畢；

步驟7：對嵌入水印生成的圖像塊區域H_Wi和嵌入輔助信息生成的圖像塊區域L_Wi進行整數小波變換得到高頻區域HH_Wi和低頻區域LL_Wi；

步驟8：根據順序索引表，將平滑度值靠前的m個圖像塊中未用來處理的兩個中頻區域HL_i、LH_i和相應生成的高頻區域HH_Wi及低頻區域LL_Wi進行重組，得到最終的水印圖像I_W。

2.根據權利要求1所述的基于IWT和預測差值直方圖平移的可逆水印算法，其特征在于，所述S5中預測差值進行擴展并生成差值直方圖具體為：選擇一個基本像素與其左上方三個像素均值作差得到預測差值，然后將預測差值進行擴展，生成差值直方圖。

3.根據權利要求2所述的基于IWT和預測差值直方圖平移的可逆水印算法，其特征在于，假設分塊為n×n大小的互不重疊平滑圖像塊：

其中，I′(i，j)代表位于(i，j)處的預測差值，I(i-1，j-1)、I(i-1，j)、I(i+1，j)分別為像素I(i，j)的相鄰三個像素，得到預測差值序列(D₁，D₂，...d_n)；通過預測差值進行擴展，得到預測誤差序列(d′₁，d′₂，...d′_n)，生成預測差值直方圖。