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专利号: 2021105620072
申请人: 鲁东大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-11-21
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种融合离散切比雪夫变换的空域彩色数字图像盲水印方法,其特征在于通过具体的水印嵌入过程和水印提取过程来实现的,其水印嵌入过程描述如下:第一步:对一幅大小为M×M的24位彩色载体图像H作降维处理,得到红、绿、蓝三个分层载体图像Hi;然后,将各分层载体图像Hi划分成大小为m×m的非重叠图像块,其中i=1,2,3分别表示红、绿、蓝三层;

第二步:首先,对一幅大小为N×N的24位彩色水印图像W进行基于密钥Ka的Logistic混L L

沌映射得到置乱水印图像W ;然后,将置乱水印图像W分成红、绿、蓝三个分层置乱水印图像最后,将分层置乱水印图像 中的每个十进制像素值转换为8位二进制数,依次连接2

成长度为8N的水印位序列 其中i=1,2,3分别表示红、绿、蓝三层;

第三步:利用基于密钥Kb的MD5哈希伪随机选择算法从分层载体图像Hi中选择图像块dtblock,其中i=1,2,3分别表示红、绿、蓝三层;

第四步:利用公式(1),在空域中直接计算出图像块dtblock在经过离散切比雪夫变换(discrete Tchebichef transform)后的最大能量系数Emax;

其中,m为图像块dtblock的尺寸大小,f(x,y)为图像块dtblock第x行第y列的像素值;

第五步:按照先后顺序依次从分层水印位序列 中选取待嵌入水印位w;利用公式(2)、(3),分别求得最大能量系数Emax的上边界值Eupper和下边界值Elower;

其中,mod(.)为取余函数,α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;

第六步:利用公式(4),从最大能量系数Emax的上下边界值Eupper和Elower中选取最佳边界*

值Emax;

其中,abs(.)为绝对值函数,d1=Elower‑Emax,d2=Eupper‑Emax;

第七步:利用公式(5),将最大能量系数的变化量change均匀地分布到图像块dtblock*

的所有像素上,得到修改后的像素值f(x,y) ,并用其替换原图像块相应位置处的像素值f*

(x,y),即可得到含水印图像块dtblock;

*

其中,change=Emax‑Emax,m为图像块dtblock的尺寸大小;

*

第八步:将含水印图像块dtblock更新到其在分层载体图像Hi中的相应位置,其中i=

1,2,3分别表示红、绿、蓝三层;

第九步:重复执行本过程的第三步到第八步,直到所有的水印信息都被嵌入完成为止,*

由此得到含水印的分层载体图像Hi,其中i=1,2,3分别表示红、绿、蓝三层;

* *

第十步:组合三层含水印的分层载体图像Hi 得到含水印图像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图像H分成红、绿、蓝三个含水印分层图像Hi ;然后,将*

每个含水印分层图像Hi划分成大小为m×m的非重叠图像块,其中i=1,2,3分别表示红、绿、蓝三层;

*

第二步:利用基于密钥Kb的MD5哈希伪随机选择算法从含水印分层图像Hi中选择含水*

印图像块dtblock,其中i=1,2,3分别表示红、绿、蓝三层;

*

第三步:利用公式(6),在空域中直接计算出含水印图像块dtblock在经过离散切比雪*

夫变换(discrete Tchebichef transform)后的最大能量系数Emax;

* * *

其中,m为含水印图像块dtblock的尺寸大小,f(x,y) 为含水印图像块dtblock第x行第y列的像素值;

*

第四步:利用公式(7),在各层间选用不同的量化步长Ti从含水印图像块dtblock中提*

取水印位w;

其中,mod(.)为取余函数,round(.)为四舍五入取整函数,Ti为第i层的量化步长,i=1,

2,3分别表示红、绿、蓝三层;

第五步:重复执行本过程的第二步到第四步,直到提取出所有的二进制水印位为止,得到提取的二进制水印位序列 然后,依次将提取的二进制水印位序列 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,形成提取的分层置乱水印图像 其中i=1,2,3分别表示红、绿、蓝三层;

L*

第六步:组合提取的分层置乱水印图像 得到提取的置乱水印图像W ,其中i=1,2,

3分别表示红、绿、蓝三层;

L*

第七步:对提取的置乱水印图像W 进行基于密钥Ka的逆Logistic混沌映射,最终获得*

提取水印图像W。