1.一种融合多级离散傅里叶变换的空域彩色数字图像盲水印方法，其特征在于包括水印嵌入和水印提取两个具体过程，其水印嵌入过程描述如下：第一步：对一幅大小为M×M的三维彩色宿主图像H作降维处理，得到红、绿、蓝三个分层宿主图像Hi，并将各分层宿主图像Hi分为m×m的非重叠像素块，其中i=1, 2, 3分别表示红、绿、蓝三层；

第二步：对一幅大小为N×N的三维彩色水印图像W作降维处理，得到红、绿、蓝三个分层水印图像，同时，为了提高水印的安全性，对每个分层水印图像进行基于密钥Kai的仿射变换得到置乱后的三个分层水印图像Wi；将分层水印图像Wi中的每个十进制像素值转换为8位2

二进制数，依次连接成长度为8N的水印位序列SWi，其中i=1, 2, 3分别表示红、绿、蓝三层；

第三步：按照先后顺序依次从分层宿主图像Hi中选取像素块A，并依据公式（1），在空域中直接计算出像素块A经过离散傅里叶变换(Discrete Fourier Transform, DFT)后的最大能量系数CFmax，此处i=1, 2, 3分别表示红、绿、蓝三层；

  (1)

其中，m为像素块A的尺寸大小，f(x, y)为像素块A第x行第y列的像素值；

第四步：重复执行本过程的第三步，直到获得分层宿主图像Hi中所有像素块的最大能量系数为止，然后组合所有的最大能量系数得到p×p大小的最大能量系数矩阵CF‑mapi，并将其划分为m×m的非重叠最大能量系数块，其中p=M/m，i=1, 2, 3分别表示红、绿、蓝三层；

第五步：利用MATLAB内置函数randperm(.)生成的伪随机序列从最大能量系数矩阵CF‑mapi中随机选择最大能量系数块B，并依据公式（2），在空域中直接计算出最大能量系数块B经过DFT后的最大能量系数CFFmax，此处i=1, 2, 3分别表示红、绿、蓝三层；

  (2)

其中，m为最大能量系数块B的尺寸大小，ff(x, y)为最大能量系数块B第x行第y列的像素值；

第六步：按照先后顺序依次从分层水印序列SWi中选取待嵌入水印位w；依据公式（3）、（4）对最大能量系数CFFmax进行量化以嵌入水印信息w，得到两个边界值CFFlow与CFFhigh；

  (3)

  (4)

其中，w为待嵌入水印位，mod(.)是取余函数， 为量化系数，Ti为第i层的量化步长，i=

1, 2, 3分别表示红、绿、蓝三层；

第七步：依据公式（5），计算最佳边界值 ；

  (5)

其中，abs(.)是绝对值函数， ， ；

*

第八步：依据公式（6），计算嵌入水印后的像素值ff (x, y)，并用其替换原矩阵块中相*

应位置的像素值ff(x, y)，得到含水印的最大能量系数块B 并将其更新到最大能量系数矩阵CF‑mapi中的相应位置；

  (6)

第九步：重复执行本过程的第五步到第八步，直到所有的水印信息都被嵌入完成为止，*

由此得到含水印的最大能量系数矩阵CF‑mapi ，其中i=1, 2, 3分别表示红、绿、蓝三层；

第十步：按先后顺序依次从分层宿主图像Hi中选择像素块A，并选取含水印的最大能量* *

系数矩阵CF‑mapi 中对应的最大能量系数 ，依据公式（7），用修改后的像素值f (x, *

y)替换原像素块A中对应位置的像素值f(x, y)，得到含水印像素块A ，并将其更新到分层宿主图像Hi中的对应位置；

  (7)

第十一步：重复执行本过程的第十步，直到所有含水印像素块更新完毕为止，得到含水* * *

印的分层宿主图像Hi ，组合三层含水印的分层宿主图像Hi 得到含水印的彩色宿主图像H ，其中i=1, 2, 3分别表示红、绿、蓝三层；

其水印提取过程描述如下：

*

第一步：通过降维处理将含水印宿主图像H 分成红、绿、蓝三个含水印的分层宿主图像* *

Hi ；同时，将每个含水印的分层宿主图像Hi 分成大小为m×m的非重叠像素块，其中i=1, 2, 

3分别表示红、绿、蓝三层；

* *

第二步：按照先后顺序依次从含水印分层宿主图像Hi 中选取含水印像素块A ，并依据*

公式（8），在空域中直接计算出像素块A 经过DFT后的最大能量系数 ，其中i=1, 2, 3分别表示红、绿、蓝三层；

  (8)

* * *

其中，m为像素块A的尺寸大小，f (x, y)为像素块A 第x行第y列的像素值；

*

第三步：重复执行本过程的第二步，直到获得分层宿主图像Hi 中所有含水印像素块的最大能量系数为止，然后组合所有的最大能量系数得到p×p大小的最大能量系数矩阵CF‑*

mapi ，并将其划分为m×m的非重叠最大能量系数块，其中p=M/m，i=1, 2, 3分别表示红、绿、蓝三层；

第四步：利用MATLAB内置函数randperm(.)生成的伪随机序列从最大能量系数矩阵CF‑* *

mapi 中随机选择最大能量系数块B ，并依据公式（9）在空域中直接计算出最大能量系数块*

B 经过DFT后的最大能量系数 ，此处i=1, 2, 3分别表示红、绿、蓝三层；

  (9)

* * *

其中，m为最大能量系数块B 的尺寸大小，ff (x, y)为最大能量系数块B 第x行第y列的像素值；

*

第五步：依据公式（10），在各层间选用不同的量化步长，提取最大能量系数块B 中所含*

有的水印位w ；

  (10)

其中，mod(.)为取余函数，round(.)为四舍五入函数，Ti为第i层的量化步长，i=1, 2, 3分别表示红、绿、蓝三层；

*

第六步：重复执行本过程的第四步到第五步，得到提取的二进制水印序列SWi ，然后，依*

次将二进制水印序列SWi 中每8位二进制信息划分为一组并转换成十进制的像素值，最终形成提取的分层水印图像，其中i=1, 2, 3分别表示红、绿、蓝三层；

第七步：对提取的分层水印图像进行基于密钥Kai的逆仿射变换，获得提取的分层水印*

图像Wi ，其中i=1, 2, 3分别表示红、绿、蓝三层；

* *

第八步：组合提取的分层水印图像Wi 形成最终的提取水印图像W ，其中i=1, 2, 3分别表示红、绿、蓝三层。