一种基于自嵌入技术的彩色图像全盲鲁棒数字水印方法.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CN108416727A(43)申请公布日2018.08.17(21)申请号201810297272.0(22)申请日2018.04.04(71)申请人宁波大学地址315211浙江省宁波市江北区风华路818号(72)发明人周亚训薛栋周自忠程盼苏秀娥周明翰(74)专利代理机构宁波奥圣专利代理事务所(普通合伙)33226代理人周珏(51)Int.Cl.G06T1/00(2006.01)权利要求书3页说明书10页附图4页(54)发明名称一种基于自嵌入技术的彩色图像全盲鲁棒数字水印方法(57)摘要本发明公开了一种基于自嵌入技术的彩色图像全盲鲁棒数字水印方法，其对彩色图像的亮度分量的逼近子图中的每个子块进行离散傅里叶变换，得到每个子块的离散傅里叶变换系数矩阵的幅度谱矩阵；根据所有子块的幅度谱矩阵创建特征水印和自嵌入特征水印；以相同方式获得水印彩色图像的亮度分量的逼近子图中的每个子块的离散傅里叶变换系数矩阵的幅度谱矩阵；根据所有子块的幅度谱矩阵盲提取特征水印和认证水印；根据盲提取出的特征水印与认证水印之间的归一化相关系数进行版权保护；优点是数字水印的嵌入强度对于原始彩色图像具有自适应性，对于几何平移等图像处理攻击具有比较理想的鲁棒性，提取数字水印时无需原始彩色图像和原始数字水印的任何信息。CN108416727ACN108416727A权利要求书1/3页1.一种基于自嵌入技术的彩色图像全盲鲁棒数字水印方法，其特征在于包括数字水印嵌入、数字水印提取与检测两个部分；所述的数字水印嵌入部分的具体步骤为：步骤①_1、待嵌入数字水印的原始数字图像为RGB彩色图像，记为FRGB，将FRGB的红色分量、绿色分量和蓝色分量对应记为R、G和B，FRGB的尺寸大小为I×J×3，R、G和B的尺寸大小均为I×J；然后将FRGB由RGB彩色空间转换到YCrCb彩色空间，将转换到YCrCb彩色空间的彩色图像记为FYCrCb，将FYCrCb的亮度分量、红色色度分量和蓝色色度分量对应记为Y、Cr和Cb，FYCrCb的尺寸大小为I×J×3，Y、Cr和Cb的尺寸大小均为I×J；接着对Y进行一级离散小波分解，得到Y的三幅细节子图和一幅逼近子图，将Y的逼近子图记为YA，YA的尺寸大小为再将YA分割成个互不重叠的尺寸大小为8×8的子块，将YA中的第q个子块记为YABq；其中，I表示R、G和B的水平方向分辨率，J表示R、G和B的竖直方向分辨率，符号为向下取整运算符号，q为正整数，步骤①_2、对YA中的每个子块进行离散傅里叶变换，得到YA中的每个子块的离散傅里叶变换系数矩阵，进而得到YA中的每个子块的离散傅里叶变换系数矩阵的幅度谱矩阵和相位谱矩阵，将YABq的离散傅里叶变换系数矩阵的幅度谱矩阵和相位谱矩阵对应记为YAMq和YAPq；其中，YAMq和YAPq的维数均为8×8；步骤①_3、创建特征水印W，具体过程为：计算YA中的所有子块的离散傅里叶变换幅度谱直流系数均值，记为YADave，然后根据YADave和YA中的每个子块的离散傅里叶变换幅度谱直流系数，创建得到特征水印W，将W的第q位比特记为Wq，其中，W的长度为YAMq(1,1)表示YAMq中的第1行第1列元素，YAMq(1,1)亦为YABq的离散傅里叶变换幅度谱直流系数；步骤①_4、自嵌入特征水印W，具体过程为：在YA中的每个子块中自嵌入特征水印W中的一位比特，对于YABq，取出Wq，如果Wq＝0且YAMq(3,3)<YAMq(4,4)，则令G1＝YAMq(3,3)、G2＝YAMq(4,4)，然后令YAMq(3,3)＝G2、YAMq(4,4)＝G1，实现Wq的自嵌入，接着当0<YAMq(3,3)-YAMq(4,4)<YAMq-ave成立时，对YAMq(3,3)和YAMq(4,4)作进一步调整，即令并令如果Wq＝0且YAMq(3,3)≥YAMq(4,4)，则对YAMq(3,3)和YAMq(4,4)不作处理，实现Wq的自嵌入，接着当0<YAMq(3,3)-YAMq(4,4)<YAMq-ave成立时，对YAMq(3,3)和YAMq(4,4)作进一步调2CN108416727A权利要求书2/3页整，即令并令如果Wq＝1且YAMq(3,3)>YAMq(4,4)，则令G1＝YAMq(3,3)、G2＝YAMq(4,4)，然后令YAMq(3,3)＝G2、YAMq(4,4)＝G1，实现Wq的自嵌入，接着当0<YAMq(4,4)-YAMq(3,3)<YAMq-ave成立时，对YAMq(3,3)和YAMq(4,4)作进一步调整，即令并令如果Wq＝1且YAMq(3,3)≤YAMq(4,4)，则对YAMq(3,3)和YAMq(4,4)不作处理，实现Wq的自嵌入，接着当0<YAMq(