[发明专利]一种结合非重叠分块和等频带融合的水印嵌入及提取方法

摘要

本发明提供一种结合非重叠分块和等频带融合的水印嵌入及提取方法，所提方法通过掩体图像的SHA‑1值和用户给定的密钥分别产生水印加密环节和嵌入环节的初始值和参数，用于驱动混沌映射生成2值伪随机矩阵来对2值水印进行加密并对嵌入载体图像产生不重叠分块的随机坐标位置，然后对每个随机不重叠分块进行l级小波系数金子塔分解，将HL_l和LH_l频带系数进行等权重融合形成融合系数，通过调整融合系数量化值嵌入水印。所提水印嵌入和提取策略可完全公开，同传统可公开敏感水印相比，所提方法避免了将不同级小波系数融合在一起所带来的短板效应，同时也避免了对提取水印进行2次调整的孤立点滤除策略，但依然能提供足够的嵌入安全性。

主权项

1.一种结合非重叠分块和等频带融合的水印嵌入方法，其特征在于包括以下步骤：第1步：记掩体图像A＝(P_i,j)_M×N对应的160位SHA‑1值为A_sha‑1，将A_sha‑1转换为40个16进制数，构成16进制序列，记为第2步：由用户密钥x_init∈(0,1)和μ_init∈[3.57,4]作为式(1)中的初始值x和参数μ并驱动式(1)产生长度为40的伪随机序列为消除暂态效应，将迭代前count≥0次结果抛弃，从count+1次起产生S_b，count由用户给定；x＝μx(1‑x)                (1)；第3步：将Sa和Sb代入式(2)和式(3)计算用于水印保护的中间初始值x0和参数μ0；第4步：记2值水印图为W＝(wii,jj)m×n，将x0和μ0代入式(1)产生长度为m×n的伪随机序列Sc＝＜c0,…,ck,…,cm×n‑1＞,ck∈(0,1)，同样为消除暂态效应，将迭代前count≥0次结果抛弃，从count+1起产生Sc，count由用户给定；第5步：将伪随机序列Sc进行2值化，扫描为2值矩阵E＝(eii,jj)m×n，对W进行加密得到加密后的水印图W′＝(w′ii,jj)m×n；第6步：利用S_a和S_b产生[0,M‑1]×[0,N‑1]范围的随机坐标，并通过该坐标在掩体图像A＝(P_i,j)_M×N上截取m×n个大小为el×el的不重叠分块，满足el是偶数且其中M×N是掩体图像A＝(P_i,j)_M×N的大小；第7步：记block₀,block₁,…,block_m×n‑1为产生的各个分块，依次对各个分块进行L级小波金字塔变换形成3L+1个子带，且满足第8步：记block_k,k＝0,1,…,m×n‑1的HL_L和LH_L频带所有系数为其中num为和频带系数的个数，由按式(15)计算融合系数weight_k；第9步：采用式(16)和式(17)计算出融合系数变化量，按式(18)修改嵌入水印，其中q为量化步长：Δk＝weight′k‑weightk              (17)第10步：将各个分块进行L级小波金字塔逆变换，重构含水印图像A′＝(P′i,j)M×N。