[发明专利]基于像素块奇偶校验和块误差分散的半调水印方法有效

专利信息
申请号: 201210434246.0 申请日: 2012-10-19
公开(公告)号: CN102930497A 公开(公告)日: 2013-02-13
发明(设计)人: 郑海红;王泉;王义峰;陈瑞琳;潘蓉;谢琨;罗雪梅;万波 申请(专利权)人: 西安电子科技大学
主分类号: G06T1/00 分类号: G06T1/00
代理公司: 陕西电子工业专利中心 61205 代理人: 田文英;王品华
地址: 710071*** 国省代码: 陕西;61
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摘要:
搜索关键词: 基于 像素 奇偶校验 误差 分散 调水 方法
【权利要求书】:

1.一种基于像素块奇偶校验和块误差分散的半调水印方法,包括水印嵌入和水印提取两个过程;

所述水印嵌入过程的具体步骤为:

(1)图像分色处理:

1a)判断载体图像是否是彩色图像,若载体是彩色图像,将载体图像从红绿蓝RGB颜色空间转换到青品红黄黑CMYK颜色空间;若载体图像是灰度图像,执行步骤(2);

(2)水印图像预处理:

2a)采用线性插值方法,将原始水印图像缩放至大小,得到水印图像,其中P、Q分别表示载体图像的宽度和高度值,M、N分别表示水印嵌入窗口的宽度和高度值;

2b)判断水印图像的像素值是否大于设定阈值,如果大于或等于阈值,将该像素设置为白色,反之设置为黑色,得到二值水印图像;

2c)对二值水印图像进行Arnold置乱,得到待嵌入的水印图像;

(3)计算像素块的奇偶校验值:

3a)根据水印嵌入窗口大小,设定载体图像中像素块的大小;

3b)在载体图像中选取一个包含当前像素块以及与其相邻像素块的矩形区域,作为当前像素块邻域;

3c)扫描当前像素块邻域中所有的像素块,判断每个像素块的均值是否大于邻域中所有像素块的均值,若是,则将每个像素块的均值大于或等于邻域中所有像素块均值的像素块标记为“odd”,否则将每个像素块的均值小于邻域中所有像素块均值的像素块标记为“even”;

3d)统计当前像素块邻域内所有标记为“odd”的像素块的个数,如果为奇数,则当前像素块的奇偶校验值为“1”,否则奇偶校验值为“0”;

(4)确定水印嵌入强度:

4a)按照下式计算自适应水印嵌入强度:

F(x,σ)=N01σ2π0xexp(-x22σ2)dx]]>

其中,F(x,σ)表示自适应水印嵌入强度,x表示以熵表示的载体图像中像素块纹理特性的物理量,σ表示控制水印嵌入强度递增快慢的参数,N0表示最大水印嵌入强度的一个常量;

(5)嵌入水印:

5a)在载体图像中从左至右、从上至下逐个选取载体图像的像素块,同时从左至右、从上至下逐位读入待嵌入的水印图像,每个水印嵌入窗口中的所有像素块对应一个水印位;

5b)对选取的载体图像像素块中包含所有像素的像素值取平均值,将该平均值作为所选取的载体图像像素块的均值;

5c)判断所选取载体图像像素块是否满足下述水印嵌入条件之一:

5c1)所选取载体图像像素块的均值,与其周围像素块分散到当前像素块上误差的和大于或者等于选取的像素块邻域内所有像素块的均值,且读入的水印位与所选取像素块的奇偶校验值相同;

5c2)所选取载体图像像素块的均值,与其周围像素块分散到当前像素块上误差的和小于选取的像素块邻域内所有像素块的均值,且读入的水印位与所选取像素块的奇偶校验值相异;

5d)如果选取的载体图像像素块满足步骤5c1),则在该像素块进行块误差分散过程中,在该像素块得到的分散误差中减去水印嵌入强度,而在该像素块的量化误差中加上水印嵌入强度;如果选取的载体图像像素块满足步骤5c2),则在该像素块进行块误差分散过程中,在该像素块得到的分散误差中加上水印嵌入强度,而在该像素块的量化误差中减去水印嵌入强度;

5e)如果选取的载体图像像素块均不满足步骤5c1)、步骤5c2)的条件,则按照块误差分散方法进行半调;

步骤5e)结束后,完成水印嵌入过程,将嵌入水印后的图像打印、扫描,得到扫描后的图像;

所述水印提取过程的具体步骤如下:

(6)图像矫正:

6a)利用Photoshop软件对扫描后的图像进行裁剪,得到含水印的图像;

6b)利用线性插值方法将含水印的图像缩放到与原始的载体图像相同的大小,得到待检测的图像;

(7)水印提取:

7a)判断待检测的图像是否是彩色图像,若是彩色图像,将待检测的图像从红绿蓝RGB颜色空间转换到青品红黄黑CMYK颜色空间;若是灰度图像,则执行步骤7b);

7b)对待检测的图像中每个水印嵌入窗口内所有像素块的奇偶校验值取平均值,若平均值大于0.5,则水印位为1,否则水印位为0;

7c)进行逆Arnold置乱,得到与步骤(2)类似的水印图像。

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