基于Polar码与交织算法的盲水印算法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113870086A(43)申请公布日2021.12.31(21)申请号202110379765.0(22)申请日2021.04.08(71)申请人重庆机场集团有限公司地址401120重庆市渝北区重庆机场扩建指挥部(72)发明人金翔叶绍鹏张天骐刘凌风付晶(74)专利代理机构北京和信华成知识产权代理事务所(普通合伙)11390代理人徐瑞林(51)Int.Cl.G06T1/00(2006.01)权利要求书1页说明书8页附图6页(54)发明名称基于Polar码与交织算法的盲水印算法(57)摘要本发明请求保护一种针对Polar码与SP(SuccessivePacking)二维交织算法相结合的NSCT‑DCT域强鲁棒性盲水印算法，属于图像处理领域。该算法依次对水印进行Logistic加密，Polar码编码，SP二维交织，对载体图像进行NSCT变换，根据其系数和行列式的关系将水印信息嵌入，可实现水印的盲提取。提取水印时，利用Radon变换对图像进行几何校正。结果表明，该算法不仅使嵌入水印后图像具有良好的不可见性，而且能有效抵抗加噪、滤波、JPEG压缩、剪切、平移、旋转、马赛克、篡改等攻击，NC值均在0.9以上，对组合攻击也有较强的鲁棒性,具有良好的实用价值。CN113870086ACN113870086A权利要求书1/1页1.一种针对Polar码与交织算法的盲水印算法，其特征在于，所述盲水印算法包括：对水印进行Logistic加密，Polar码编码，SP二维交织，对载体图像进行NSCT变换；根据其系数和行列式的关系将水印信息嵌入，可实现水印的盲提取；提取水印时，利用Radon变换对图像进行几何校正。2.如权利要求1所述的盲水印算法，其特征在于，所述水印的盲提取过程中利用Polar码在图像传输中性能优势，在提取水印时可有效纠正错误比特，对剪切攻击有较强的鲁棒性。3.如权利要求1所述的盲水印算法，其特征在于，所述盲水印算法在图像抵抗非几何攻击、几何攻击、旋转攻击有良好的鲁棒性，旋转攻击时最大NC值可达0.9979。4.如权利要求1所述的盲水印算法，利用NSCT系数与行列式的关系构造嵌入规则，水印的提取过程不需要原始图像的信息，为盲水印算法,具有良好的使用价值。2CN113870086A说明书1/8页基于Polar码与交织算法的盲水印算法技术领域[0001]本发明属于图像处理相关领域，具体为基于Polar码与SP(SuccessivePacking)二维交织算法相结合的NSCT‑DCT域强鲁棒性盲水印算法。背景技术[0002]数字水印技术是当前进行版权保护和信息隐藏的重要手段之一。常见的水印算法可以分为空间域算法和变换域算法，非盲提取算法和盲提取算法。其中盲水印算法是研究的重点与热点，但大多数盲水印算法鲁棒性不强，水印信息及其易受旋转、剪切等几何攻击破坏。[0003]空间域算法是指直接修改载体图像的像素值，算法复杂度低，但是其抵抗攻击能力弱，如文献“GuoyinZ,LiangK,LiguoZ,etal.ANewDigitalWatermarkingMethodforDataIntegrityProtectioninthePerceptionLayerofIoT”。文献“基于奇偶校验的块误差分散半调水印算法”将图像像素块的奇偶性进行修改以达到嵌入水印的目的，该算法对顽健性高的水印提取效果较好，但如果二维码水印信息过于紧凑，则提取效果不佳。[0004]变换域算法是替换变换域的系数，会使水印信息更加均匀嵌入在空间域上，具有视觉遮蔽特性和强鲁棒性。文献“基于内积空间非空子空间变换关系的含水印彩色图像特征分析”在小波域嵌入水印，利用自然对数幅频域的中频区产生的特征点解决大容量水印对几何变形的敏感。该算法可以抵抗常规攻击，并且能够进行盲提取。文献“Blob‑Harris特征区域结合CT‑SVD的鲁棒图像水印算法”提出一种Blob‑Harris特征区域结合CT‑SVD的鲁棒图像水印算法，对大部分攻击具有较强的鲁棒性，但未能实现水印的盲提取，对旋转攻击效果不佳。文献“OptimizedFeaturesofSIFTTransformFunctionforDigitalImageWatermarkingusingHybridSwarmIntelligenceandNeuralNetwork”对图像进行分块，在子块DCT域中，划分为自适应嵌入区域和认证信息提取区域。二者均对噪声攻击和几何攻击效果不佳。文献“WaveletTransformModulusMaximabasedRobustLogoWatermarking”算法在小波域增加不可见性和鲁棒性，并解决了低容量嵌入，但仅仅提供有限的鲁