基于版权保护的变换域加密全息水印算法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102236882A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102236882A(43)申请公布日2011.11.09(21)申请号201110204616.7(22)申请日2011.07.21(71)申请人上海理工大学地址200093上海市杨浦区军工路516号(72)发明人李孟涛张雷洪王洪来孙刘杰(74)专利代理机构上海申汇专利代理有限公司31001代理人吴宝根(51)Int.Cl.G06T1/00(2006.01)权利要求书1页说明书2页附图1页(54)发明名称基于版权保护的变换域加密全息水印算法(57)摘要本发明涉及一种基于版权保护的变换域加密全息水印算法，将水印信息进行双随机相位调制并生成水印全息图；其次将载体图像在Lab空间内的L分量进行4×4分块，对每一分块进行DCT变换，抽取每个矩阵的中低频系数，组成一个新的矩阵，并对之进行小波分解，将水印全息图嵌入到它的中低频小波系数上，得到嵌入后的彩色图像，将步骤方向操作可将水印图像再次提取。水印具有很好的不可见性；水印图像经过双随机相位加密，使该水印具有较高的安全性；提取水印图像不需要原始图像的参与，该水印属于盲检测水印。CN102368ACCNN110223688202236886A权利要求书1/1页1.一种基于版权保护的变换域加密全息水印算法，其特征在于，包括水印嵌入算法和水印提取算法，具体步骤如下：水印嵌入算法：（1）生成两个随机矩阵p，b，作为光全息系统的双相位，即加密解密系统的双密钥；对已生成的水印图像进行相位值为p的变换；对变换后的图像进行傅立叶变换，然后进行相位值为b的变换，再进行傅立叶反变换；双随机相位加密之后生成同轴全息图像H；（2）对载体彩色图像进行颜色空间转换，从RGB颜色空间转换到与设备无关的CIELab颜色空间；（3）从CIELab空间中抽取L分量，对L按照4×4的大小进行分块，然后再对每一块进行DCT变换，得系数组成的矩阵，然后抽取每块系数矩阵中低频系数组成一个新的矩阵D；（4）对得到的矩阵D进行小波分解，取其小波变换的低频系数CA，对全息水印图像H和低频系数CA进行叠加求和；（5）对嵌入全息水印图像H的CA分量的小波系数进行逆小波变换得到D分量，对D分量进行逆DCT变换得到L分量，再把颜色空间从CIELab空间转换到RGB空间；（6）得到嵌入后的彩色图像；水印提取算法：（a）将嵌入水印后的RGB图像颜色空间转换为CIELab颜色空间，取其亮度信息L进行4×4大小的分块后进行DCT变换，取每块系数矩阵中低频组成一个矩阵D；（b）对提取的矩阵D进行一级小波分解，取其低频小波系数CA,对嵌入加密后的CA进行傅里叶变换；（c）然后对其进行相位值为-b的变换，然后进行傅里叶反变换；（d）最后对其进行相位值为-p的变换，得到提取的水印图像；（e）对提取的水印图像进行高斯低通滤波，再对其进行二值化，得到水印图像。2CCNN110223688202236886A说明书1/2页基于版权保护的变换域加密全息水印算法技术领域[0001]本发明涉及一种水印技术，特别涉及一种基于版权保护的变换域加密全息水印算法。背景技术[0002]多媒体技术和网络技术的发展，促进了数字水印技术的进步。数字水印技术是数字版权保护的一种有效途径。多媒体传输的数据以彩色图像为主体，而已有的大量针对灰度图像的成熟水印算法不适合直接对彩色图像进行应用，研究实用的彩色图像水印算法具有很重要的实际意义。[0003]水印技术的研究方向主要集中在变换域中。空间域方法主要通过改变原图像中某些像素值来嵌入水印，鲁棒性和不可见性差。变换域方法是将图像数据经过某种变换，并通过改变变换系数来嵌入水印。发明内容[0004]本发明是针对现在水印技术存在的问题，提出了一种基于版权保护的变换域加密全息水印算法，结合DCT和DWT的变换域技术和加密全息水印技术，在变换域中嵌入水印，使能量分布在图像的所有像素上，保证了水印的不可见性、鲁棒性和安全性。[0005]本发明的技术方案为：一种基于版权保护的变换域加密全息水印算法，包括水印嵌入算法和水印提取算法，具体步骤如下：水印嵌入算法：（1）生成两个随机矩阵p，b，作为光全息系统的双相位，即加密解密系统的双密钥；对已生成的水印图像进行相位值为p的变换；对变换后的图像进行傅立叶变换，然后进行相位值为b的变换，再进行傅立叶反变换；双随机相位加密之后生成同轴全息图像H；（2）对载体彩色图像进行颜色空间转换，从RGB颜色空间转换到与设备无关的CIELab颜色空间；（3）从CIELab空间中抽取L分量，对L按照4×4的大小进行分块，然后再对每一块进行DCT变换，得系数组成的矩阵，然后抽取每块系数矩阵中低频系数组成一个新的矩阵D；（4）对得到的矩