基于极谐-傅里叶矩统计建模的水印嵌入方法及检测方法.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CN108876692A(43)申请公布日2018.11.23(21)申请号201810537788.8(22)申请日2018.05.30(71)申请人齐鲁工业大学地址250353山东省济南市长清区大学路3501号(72)发明人王春鹏夏之秋马宾(74)专利代理机构济南信达专利事务所有限公司37100代理人孙园园(51)Int.Cl.G06T1/00(2006.01)权利要求书3页说明书7页附图2页(54)发明名称基于极谐-傅里叶矩统计建模的水印嵌入方法及检测方法(57)摘要本发明公开了一种基于极谐-傅里叶矩统计建模的水印嵌入方法及检测方法，属于水印嵌入及检测领域，要解决的技术问题为现有水印嵌入及检测方法存在不可抗几何攻击、水印容量小以及部分算法为非盲检测算法；该嵌入方法包括如下步骤：构建原始图像块；构建原始图像块的极谐-傅里叶矩；对原始图像块嵌入水印，计算每个原始图像块的嵌入水印后极谐-傅里叶矩矩值；基于矩值重构原始图像块；构建嵌入水印图像。该水印检测方法包括：构建原始待检测图像块；对原始待检测图像块进行极谐-傅里叶矩重构；基于最大似然估计检测每个原始待检测图像块的极谐-傅里叶矩矩值的幅值对应的水印信息。该水印方法可抵抗几何攻击、水印容量大。CN108876692ACN108876692A权利要求书1/3页1.基于极谐-傅里叶矩统计建模的水印嵌入方法，其特征在于包括如下步骤：S100、构建原始图像块：将原始图像划分为N个非重叠的图像块，计算每个图像块的熵值，并选取L个高熵值的图像块作为原始图像块，N为自然数，且N≥L，L为水印长度；S200、构建原始图像块的极谐-傅里叶矩：计算每个原始图像块的极谐-傅里叶矩，选取矩值Pn,m为对应原始图像块的极谐-傅里叶矩矩值；S300、对原始图像块嵌入水印：基于乘性水印嵌入方法将水印嵌入每个原始图像块的极谐-傅里叶矩矩值的幅值，并计算每个原始图像块的嵌入水印后极谐-傅里叶矩矩值，并记为矩值P'n,m；S400、重构图像块：基于矩值Pn,m重构原始图像块，得到原始极谐-傅里叶矩重构图像块，并基于矩值P'n,m重构原始图像块，得到嵌入水印极谐-傅里叶矩重构图像块；S500、构建嵌入水印图像：基于原始图像块、原始极谐-傅里叶矩重构图像块以及嵌入水印极谐-傅里叶矩重构图像块，计算嵌入水印后原始图像块，并由嵌入水印后原始图像块替换原始图像块，得到嵌入水印的图像；其中，n为原始图像块的阶数，且n≥0，m为重复度，且|m|≥0。2.根据权利要求1所述的基于极谐-傅里叶矩统计建模的水印嵌入方法，其特征在于步骤S100中，选取L个高熵值的图像块作为原始图像块的步骤为：依据熵值对上述图像块进行降序排列，选取前L个图像块为原始图像块；或者，依据熵值对上述图像块进行升序排列，选取后L个图像块为原始图像块。3.根据权利要求1所述的基于极谐-傅里叶矩统计建模的水印嵌入方法，其特征在于步骤S300中基于乘性水印嵌入方法将水印嵌入每个原始图像块的极谐-傅里叶矩矩值的幅值，采用的嵌入公式为：xi为原始图像块的极谐傅里叶矩矩值的幅值，为嵌入水印后原始图像块的极谐傅里叶矩矩矩值的幅值，i＝0,1,2,......L，f1(x)和f0(x)均为水印嵌入强度函数，f1(x)和f0(x)的表达式为：a1、a2、b1和b2均为水印嵌入参数。4.根据权利要求1或3所述的基于极谐-傅里叶矩统计建模的水印嵌入方法，其特征在于步骤S300中得到矩值P'n,m后，修改矩值P'n,m关于重复度m＝0对称位置的矩值P'n,-m，修改后矩值P'n,-m能够与矩值P'n,m相适应。5.根据权利要求1或3所述的基于极谐-傅里叶矩统计建模的水印嵌入方法，其特征在于步骤S300中，水印为由伪随机序列发生器产生的二值序列，水印信息表示为：W＝{wi,0≤i＜L}其中，wi为水印的第i位的值。6.根据权利要求1所述的基于极谐-傅里叶矩统计建模的水印嵌入方法，其特征在于步骤S500中，基于原始图像块、原始极谐-傅里叶矩重构图像块以及嵌入水印极谐-傅里叶矩2CN108876692A权利要求书2/3页重构图像块，计算嵌入水印后原始图像块，计算公式为：Fw＝Fo-Fr+Fr'其中，Fo为原始图像块，Fr为极谐-傅里叶矩重构图像块，Fr'为嵌入水印极谐-傅里叶矩重构图像块，Fw为嵌入水印后原始图像块。7.基于极谐-傅里叶矩的水印检测方法，其特征在于能够对嵌入水印的待检测图像进行水印检测，所述待检测图像为通过权利要求1-6任一项所述的基于极谐-傅里叶矩统计建模的乘性水印嵌入方法嵌入水印得到的含水印图像，水印检测包括如下步骤：L100、构建原始待检测图像块：将待检测图像划分为N个非重叠的图像块，计算每个图