一种彩色图像快速盲数字水印方法及提取方法.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CN110827188A(43)申请公布日2020.02.21(21)申请号201911014764.5(22)申请日2019.10.24(71)申请人杭州安存网络科技有限公司地址310015浙江省杭州市拱墅区莫干山路972号10幢15层1502室(72)发明人徐敏(74)专利代理机构浙江英普律师事务所33238代理人陈小良(51)Int.Cl.G06T1/00(2006.01)G06F17/14(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图5页(54)发明名称一种彩色图像快速盲数字水印方法及提取方法(57)摘要本发明涉及一种数字媒体信息安全技术，涉及一种彩色数字图像的快速盲数字水印方法及提取方法。本发明是通过待嵌入的数字水印信息为二进制的0/1字符串，然后待嵌入数字水印的原始数字图片为RGB彩色图像，再将离散小波变换的层级，将三个方向的分量分割成多个方块，再转换为RGB水印图片，并对水印进行计算容量。本发明的优点是采用本方案的彩色图像数字水印具有较好的不可见性，满足了水印算法的不可见性要求；同时采用本方案的数字水印在彩色载体图片经过格式转换、被涂改、JPEG压缩等情况下都有较好的鲁棒性。另外，该算法的平均运行时间小于100毫秒，满足了彩色图片快速数字水印的实际需要。CN110827188ACN110827188A权利要求书1/2页1.一种彩色图像快速盲数字水印方法，其特征在于：包括以下步骤：第一步：确定待嵌入的数字水印信息为二进制的0/1字符串；第二步：待嵌入数字水印的原始数字图片为RGB彩色图像记为F-RGB，将F-RGB的红色、绿色和蓝色分量记为R、G、B，F-RGB的尺寸大小为I*J，其中I、J为像素；将F-RGB从RGB彩色空间转换到YUV彩色空间，将转换到YUV彩色空间的彩色图片记为F-YUV，将F-YUV的亮度分量、色度分量和浓度色度分量记为Y、U、V；第三步：离散小波变换的层级记为L，在Y上选取M*M，其中M为像素，M取I、J中最小值，大小图片进行离散小波变换，将Y分隔成2^L*2^L个互不重叠的子块，每个子块的大小为M/2^L，记为Y0；第L层分成4个子图像，LL子图像为低频分量，LH为水平方向分量，HL为垂直方向分量，HH为对角方向分量；第四步：将LH、HL、HH三个方向的分量分割成多个边长S*S的方块，分别记为lh，hl，hh；在lh，hl，hh中按照从左到右、从上到下的方式遍历所有边长S*S的方块，在方块的主对角线中间节点随机选择一个位置，行列记为r,c，在lh，hl，hh中读取r、c位置的小波变换系数记为h、v、d；调整三个系数大小关系满足h<＝v<＝d；调整d、h的差值为min_diff；如果嵌入的比特字符为1，则将垂直方向系数v设置为对角系数d，否则设置为水印系数h；将调整好的h、v、d重新写入到c、r点位置的小波系数；不断重复这个过程嵌入所有字符；第五步：组合Y、U、V分量信息合并为YUV，再转换为RGB水印图片；第六步：根据水印嵌入算法，可以嵌入的最大水印容量记为SIZE，得出水印容量计算公式为：X＝(M–S)/pow(2，L)SIZE＝X^2/S^2＝(M-S)^2/(4^L*S^2)；水印层级L越大嵌入的水印容量越小，步长S越大嵌入的水印量越小；所以L取值范围为[1、2、3]。2.如权利要求1所述的一种彩色图像快速盲数字水印提取方法：其特征在于：第一步：确定待嵌入的数字水印信息为二进制的0/1字符串；第二步：待嵌入数字水印的原始数字图片为RGB彩色图像记为F-RGB，将F-RGB的红色、绿色和蓝色分量记为R、G、B，F-RGB的尺寸大小为I*J，其中I、J为像素；将F-RGB从RGB彩色空间转换到YUV彩色空间，将转换到YUV彩色空间的彩色图片记为F-YUV，将F-YUV的亮度分量、色度分量和浓度色度分量记为Y、U、V；第三步：2CN110827188A权利要求书2/2页离散小波变换的层级记为L，在Y上选取M*M，其中M为像素，M取I、J中最小值，大小图片进行离散小波变换，将Y分隔成2^L*2^L个互不重叠的子块，每个子块的大小为M/2^L，记为Y0；第L层分成4个子图像，LL子图像为低频分量，LH为水平方向分量，HL为垂直方向分量，HH为对角方向分量；第四步:将LH、HL、HH三个方向的分量分割成多个边长S*S的方块，分别记为lh，hl，hh；在lh，hl，hh中按照从左到右、从上到下的方式遍历所有边长S*S的方块，在方块的主对角线中间节点随机选择一个位置，行列记为r,c，在lh，hl，hh中读取r、c位置的小波变换系数记为h、v、d；调整三个系数大小关系满足h<＝v<＝d；若满足d–v<v–h则嵌入的水印信息为字