[发明专利]一种彩色图像快速盲数字水印方法及提取方法

说明书

本发明涉及一种数字媒体信息安全技术，涉及一种彩色数字图像的快速盲数字水印方法及提取方法。本发明是通过待嵌入的数字水印信息为二进制的0/1字符串，然后待嵌入数字水印的原始数字图片为RGB彩色图像，再将离散小波变换的层级，将三个方向的分量分割成多个方块，再转换为RGB水印图片，并对水印进行计算容量。本发明的优点是采用本方案的彩色图像数字水印具有较好的不可见性，满足了水印算法的不可见性要求；同时采用本方案的数字水印在彩色载体图片经过格式转换、被涂改、JPEG压缩等情况下都有较好的鲁棒性。另外，该算法的平均运行时间小于100毫秒，满足了彩色图片快速数字水印的实际需要。

技术领域

本发明涉及一种数字媒体信息安全技术，涉及一种彩色数字图像的快速盲数字水印方法及提取方法。

背景技术

随着网络技术的飞速发展，越来越多的彩色数字图像在网络上涌现、传播，随之而来的盗版、侵权等非法行为屡见不鲜，其版权保护问题也越来越备受国内外学者的广泛关注。为此，一方面要求版权保护的标识趋向于美观实用、高信息量的彩色图像数字水印，而不再局限于容量较小的伪随机序列、二值图像或灰度图像；另一方面，随着移动终端设备的广泛普及，现有的水印算法，尤其采用了人工智能、深度学习等技术的数字水印算法，因其较长的运行时间难以满足快速、高效的应用需求，需要进一步提高其运行速度。

目前，对于灰度图像作为数字水印载体的盲数字水印技术已经得到了比较广泛的研究。然而，随着科学技术的快速发展，彩色图像在当今社会中占据着越来越重要的位置。相对于灰度图像，彩色图像包含了更为丰富的信息，无论是对人们的视觉感受，还是后续的图像理解与分析，彩色图像都具有灰度图像无可比拟的优越性。因此，进行彩色图像的盲数字水印技术研究更具有实际意义。

发明内容

针对上述现有技术的缺陷，本专利要解决的问题。

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于离散小波变换的彩色图像的快速盲数字水印方法，水印算法简单快捷，实时性高，水印不可见性好，且能够保证数字水印具有很强的鲁棒性，在检测端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，属于盲水印检测方式。

本发明的目的是提供一种基于离散小波变换的彩色图像的快速盲数字水印方法，其特征在于通过具体的水印嵌入过程和提取过程来实现的，其水印嵌入过程描述如下：

第一步：

待嵌入的数字水印信息为二进制的0/1字符串。

第二步：

待嵌入数字水印的原始数字图片为RGB彩色图像记为F-RGB，将F-RGB的红色、绿色和蓝色分量记为R、G、B，F-RGB的尺寸大小为I*J(单位像素)。将F-RGB从RGB彩色空间转换到YUV彩色空间，将转换到YUV彩色空间的彩色图片记为F-YUV，将F-YUV的亮度分量、色度分量和浓度色度分量记为Y、U、V。

第三步：

离散小波变换的层级记为L，在Y上选取M*M(单位像素，M取I、J中最小值)大小图片进行离散小波变换，将Y分隔成2^L*2^L个互不重叠的子块，每个子块的大小为M/2^L，记为Y0。第L层分成4个子图像，LL子图像为低频分量，LH为水平方向分量，HL为垂直方向分量，HH为对角方向分量。

第四步：