[发明专利]基于DCT算法数字图像水印嵌入方法

摘要

一种基于DCT算法数字图像水印嵌入方法，包括如下步骤：第一步，将原始公开图像和黑白水印图像分别读取到二维数组I和W；第二步，将原始公开图像I和水印图像W分别分割为互不覆盖的2^N×2^N个图像块，计算子块的平均灰度m和方差σ²，并对原始图像子块进行DCT变换；第三步，取黑白水印图像中的一个元素W(p，q)嵌入纹理复杂的子块中；第四步，对嵌入水印信息后的图像块进行反DCT变换；第五步，合并图像块，得到嵌入黑白水印后的图像；具有防伪、防篡改、认证、保障数据安全和完整性的特点。

主权项

1、一种基于DCT算法数字图像水印嵌入方法，其特征在于，包括如下步骤：第一步，将原始公开图像和黑白水印图像分别读取到二维数组I和W；第二步，将原始公开图像I和黑白水印图像W分别分割为互不覆盖的2^N×2^N个图像块，计算子块的平均灰度m和方差σ²，并对原始图像子块进行DCT变换：m=1n2Σi=0n-1Σj=0n-1x(i,j)]]>σ2=1n2Σi=0n-1Σj=0n-1[x(i,j)-m]2]]>其中，N代表自然数；m代表子块的平均灰度；n代表子块中包含像素点数；i代表像素的横坐标；j代表像素的纵坐标；x代表位于(i，j)位置的像素的灰度值；σ²代表子块灰度的方差；第三步，取黑白水印图像W中的一个元素W(p，q)嵌入纹理复杂的子块中，当σ²小于等于0.01，认为块均匀，反之认为块包含着复杂的纹理：嵌入规则如下：加法准则vi′=vi+αωi]]>或乘法准则vi′=vi(1+αωi)]]>其中v_i、分别是修改前和修改后的频域系数，α是拉伸系数，ω_i是第i个信息位水印；第四步，对嵌入水印信息后的图像块进行反DCT变换：c(u,v)=a(u)a(v)Σm=0N-1Σn=0N-1f(m,n)cos[(2m+1)uπ2N]cos[(2n+1)vπ2N]]]>f(u,v)=Σm=0N-1Σn=0N-1a(u)a(v)c(u,v)cos[(2m+1)uπ2N]cos[(2n+1)vπ2N]]]>式中u，v＝0，1，...，N-1，m，n＝0，1，...，N-1，f(m，n)是空域二维向量中的元素，c(u，v)是变换后系数阵列的元素，阵列的大小为N×N。对每一个频域点按上式进行运算，得到包含黑白水印信息的空间域像素点；第五步，合并图像块，得到嵌入黑白水印后的图像：将经过DCT变换的像素点，依然放置在原始位置(x，y)上，即完成了嵌入水印信息的图像的重构。