專利名稱：基于計(jì)算機(jī)全息的數(shù)字圖像水印嵌入方法及其系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)字圖像版權(quán)保護(hù)技術(shù)，尤其涉及一種基于計(jì)算機(jī)全息的數(shù)字圖像水
印嵌入方法及其系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及通信技術(shù)的高速發(fā)展為人們在網(wǎng)絡(luò)上傳遞和交換各種信息提供了便利，但同時也給不法分子獲取和傳播數(shù)字產(chǎn)品提供了更為便利的渠道。因此，保護(hù)數(shù)字產(chǎn)品版權(quán)以及防止盜版已經(jīng)成為數(shù)字產(chǎn)品和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用面臨的嚴(yán)峻問題之一。數(shù)字圖像水印技術(shù)是一種在載體圖像中隱藏?cái)y帶有知識產(chǎn)權(quán)信息等內(nèi)容的水印信息，通過水印提取和檢測技術(shù)恢復(fù)版權(quán)信息，達(dá)到保護(hù)數(shù)字版權(quán)的目的。為了實(shí)際應(yīng)用的需要，要求數(shù)字水印具有良好的魯棒性，以抵抗各種有意的或是無意的攻擊。 數(shù)字水印一般分為可感知的水印和不可感知的水印?？筛兄乃∫话氵x用比較淡或者半透明的圖案嵌入到載體圖像中，以證明載體圖像的歸屬信息和版權(quán)信息，同時又不影響對載體圖像的觀賞，從而防止非法的商業(yè)用途。不可感知的水印主要用來保護(hù)版權(quán)。和可感知的水印相反，不可感知的水印一般從表面上是察覺不出來的。雖然它在傳播的過程中，無法避免非法復(fù)制和傳播；但是，產(chǎn)品所有者可以通過水印提取的方法，從載體圖像中提取能證明產(chǎn)品版權(quán)的信息，以證明產(chǎn)品的所有權(quán)，防止版權(quán)糾紛。不可感知水印是應(yīng)用比較廣的水印方案，其最重要的特性就是既要保持水印的不可感知性，又要保持圖像的魯棒性來抗擊各種攻擊。 —個數(shù)字水印方案一般綜合利用圖像處理、信號處理、密碼學(xué)、數(shù)字通信等領(lǐng)域的技術(shù)為基礎(chǔ)，而形成不同的水印算法。從嵌入域來看，數(shù)字水印的嵌入算法一般分為空間域水印算法和變換域水印算法。 1)空間域數(shù)字水印空間域數(shù)字水印是一種改變載體圖像像素信息，將數(shù)字水印信息直接加入到載體圖像中的數(shù)字水印方法。主要分為以下幾種空間域的算法最低有效位方法、patchwork方法等?？傮w而言，空間域的算法相對于變換域來說，容易受到各種攻擊而破壞水印，因而魯棒性比較弱。 2)變換域數(shù)字水印變換域數(shù)字水印是一種基于圖像的變換域(如離散余弦變換(DCT)、離散小波變換(DWT)、離散傅里葉變換(DFT)等)，嵌入水印信息?？傮w來說，變換域水印方法利用一些圖像變化的方法，如離散余弦變換(DCT)、離散小波變換(DWT)、離散傅里葉變換(DFT)等變化方法將空間域的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的頻域的系數(shù)；然后，根據(jù)水印的具體情況，選取頻域系數(shù)中合適的系數(shù)，或進(jìn)行相應(yīng)的編碼或者變形等方法，按照某種規(guī)則和嵌入方法，將水印嵌入到原圖像的頻域系數(shù)中；最后，將嵌入后的原圖的頻域系數(shù)通過相應(yīng)的反變化轉(zhuǎn)化為空間數(shù)據(jù)，得到嵌入水印的圖像。此類方法一般相對于空間域嵌入水印方法而言，復(fù)雜性較高，但是具有更強(qiáng)的魯棒性，能夠抗擊更多的惡意攻擊。
現(xiàn)有的各種技術(shù)能夠抗擊各種噪聲、濾波、壓縮以及各種幾何攻擊等等惡意攻擊。比如，基于分塊DCT域的水印方案，在中頻系數(shù)中嵌入水印信息，來抗擊有損壓縮和低通濾波；基于DWT變換的水印方案，將水印信息嵌入到HH， HL和LH等細(xì)節(jié)子圖的有較大值的系數(shù)上，來抗擊JPEG2000等壓縮攻擊；基于DFT變換的幅值對RST (旋轉(zhuǎn)(rotation)、比例縮放(scale)、平移(translation))操作的不變性，產(chǎn)生了一種Mellin-Fourier變換，來有效的抗擊幾何攻擊等等。 然而，現(xiàn)有的大多數(shù)水印方案雖然能夠抗擊各種類型的攻擊，但是對于某一種類型的攻擊魯棒性并不強(qiáng)，如抗強(qiáng)裁剪攻擊的能力較弱，或者不能抗擊強(qiáng)裁剪攻擊。而在實(shí)際的傳播過程中，傳播的圖像可能受到裁剪、遮擋以及污染等無意或者有意攻擊。如果在受到這些攻擊后，不能提取出原來的水印信息，或者提取出來的水印信息不清晰，必然會影響到版權(quán)糾紛問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種基于計(jì)算機(jī)全息的數(shù)字圖像水印嵌入方法及其系統(tǒng)?；诒景l(fā)明，能夠有效的抗擊強(qiáng)裁剪攻擊從而更好的保護(hù)數(shù)字圖像的版權(quán)信息。
本發(fā)明是一種基于計(jì)算機(jī)全息的數(shù)字圖像水印嵌入方法，包括如下步驟博奇型全息水印計(jì)算步驟，按照博奇型計(jì)算全息的原理，將原始水印圖像制作成博奇型計(jì)算全息水印；載體圖像分割及傅里葉變換步驟，將原始載體圖像分成多個互不重疊的子圖像塊，每個圖像塊包括為8X8個像素點(diǎn)，再分別對每個塊進(jìn)行傅里葉變換；嵌入步驟，將所述博奇型計(jì)算全息水印嵌入到傅里葉變換后的每個塊中，獲取嵌入后的頻域圖像；逆傅里葉變換步驟，將嵌入后的頻域圖像進(jìn)行逆傅里葉變換得到嵌入水印的圖像。 上述數(shù)字圖像水印嵌入方法，優(yōu)選所述博奇型全息水印計(jì)算步驟中，所述將原始水印圖像制作成博奇型計(jì)算全息水印具體包括如下步驟調(diào)整步驟，依據(jù)W' (p，q) =W(p，q) ej2^調(diào)整所述原始水印圖像，其中，W(p， q)為原始水印圖像，小為均勻分布在(0， 1)之間的隨機(jī)變量，W' (p，q)為調(diào)整后的水印圖像；記錄步驟，將W' (p，q)經(jīng)過傅里葉變化后轉(zhuǎn)化為O(x，y)，然后，根據(jù)博奇型計(jì)算全息圖的制作原理，
<formula>formula see original document page 5</formula>
將原始水印記錄成為博奇型計(jì)算全息圖；式中，K為一常數(shù)，O(x， y)是W'(p， q)經(jīng)過傅里葉變化而得到的含有原始水印信息的函數(shù)，R(x， y) = Rax為平行參考光函數(shù)。通過此步驟，成功的將原始水印制作成為一個博奇型數(shù)字全息圖h(x， y)。
上述數(shù)字圖像水印嵌入方法，優(yōu)選所述嵌入步驟中，按照嵌入強(qiáng)度0. 05將所述博奇型計(jì)算全息水印嵌入到傅里葉變換后的每個塊中。 上述數(shù)字圖像水印嵌入方法，優(yōu)選所述原始水印圖像為黑白圖像。 另一方面，本發(fā)明還提供了一種基于計(jì)算機(jī)全息的數(shù)字圖像水印嵌入系統(tǒng)，包括
博奇型全息水印計(jì)算模塊，用于按照博奇型計(jì)算全息的原理，將原始水印圖像制作成博奇
型計(jì)算全息水??；載體圖像分割及傅里葉變換模塊，用于將原始載體圖像分成多個個互不重疊的子圖像塊，每個圖像塊包括為8X8個像素點(diǎn)，再分別對每個塊進(jìn)行傅里葉變換；嵌入模塊，用于將所述博奇型計(jì)算全息水印嵌入到傅里葉變換后的每個塊中，獲取嵌入后的頻域圖像；逆傅里葉變換模塊，用于將嵌入后的頻域圖像進(jìn)行逆傅里葉變換得到嵌入水印的圖像。 上述數(shù)字圖像水印嵌入系統(tǒng)中，優(yōu)選所述博奇型全息水印計(jì)算模塊中，所述將原始水印圖像制作成博奇型計(jì)算全息水印具體包括調(diào)整單元，用于依據(jù)W' (p， q) = W(p，q) ej2^調(diào)整所述原始水印圖像，其中，W(p， q)為原始水印圖像，小為均勻分布在(0， 1)之間的隨機(jī)變量，W' (p，q)為調(diào)整后的水印圖像；記錄單元，用于將W' (p，q)經(jīng)過傅里葉變化后轉(zhuǎn)化為O(x， y);然后，根據(jù)博奇型計(jì)算全息圖的制作原理，
<formula>formula see original document page 6</formula>
<formula>formula see original document page 6</formula>
<formula>formula see original document page 6</formula> 將原始水印記錄成為博奇型計(jì)算全息圖；式中，K為一常數(shù)，O(x， y)是W'(p， q)經(jīng)過傅里葉變化后得到的含有原始水印信息的函數(shù)，R(x， y) = Rax為平行參考光函數(shù)。 上述數(shù)字圖像水印嵌入方法，優(yōu)選所述嵌入模塊中，按照嵌入強(qiáng)度0. 05將所述博奇型計(jì)算全息水印嵌入到傅里葉變換后的每個塊中。 上述數(shù)字圖像水印嵌入方法，優(yōu)選所述的數(shù)字圖像水印嵌入系統(tǒng)，其特征在于，所述原始水印圖像為黑白圖像。 本發(fā)明將博奇型計(jì)算全息圖的不可撕毀性特點(diǎn)以及傅里葉變換的抗裁剪性能運(yùn)用到數(shù)字水印中，在傅里葉頻域中分塊嵌入水印，在受到80%以上的強(qiáng)裁剪攻擊的情況下，仍然能夠提取出清晰的水印信息。


圖1為本發(fā)明基于計(jì)算機(jī)全息的數(shù)字圖像水印嵌入方法實(shí)施的步驟流程圖； 圖2a為原始水印圖像示意圖； 圖2b為原始水印圖像的博奇型計(jì)算全息圖； 圖2c為原始水印圖像的再現(xiàn)孿生圖像； 圖3a為實(shí)驗(yàn)一中給定的載體圖像和原始水印圖像； 圖3b為實(shí)驗(yàn)一中嵌入原始水印圖像后的圖像和提取的水印圖像； 圖3c為實(shí)驗(yàn)一中行裁剪強(qiáng)度為87. 5%對應(yīng)的嵌入圖像以及最終提取的水印圖
像； 圖3d為實(shí)驗(yàn)一中列裁剪強(qiáng)度為87. 5%對應(yīng)的嵌入圖像以及最終提取的水印圖像； 圖3e為實(shí)驗(yàn)一中任意裁剪強(qiáng)度為71%對應(yīng)的嵌入圖像以及最終提取的水印圖像；
圖3f為實(shí)驗(yàn)一中任意裁剪強(qiáng)度為77%對應(yīng)的嵌入圖像以及最終提取的水印圖 像； 圖4為NCC值隨行裁剪強(qiáng)度變化的示意圖； 圖5為本發(fā)明基于計(jì)算機(jī)全息的數(shù)字圖像水印嵌入系統(tǒng)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實(shí) 施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。 本發(fā)明中，綜合博奇型計(jì)算全息的不可撕毀性的特性，以及傅里葉變換的抗裁剪 性的特性，將原始數(shù)字水印制作成一博奇型計(jì)算全息圖，分塊嵌入到載體圖像的傅里葉變 換域中。通過模擬實(shí)驗(yàn)表明，此方案具有良好的抗裁剪性能，在受到80 %以上的強(qiáng)裁剪攻擊 的情況下，仍然能夠提取出清晰的水印信息，以達(dá)到保護(hù)版權(quán)的目的。 參照圖1，圖1為本發(fā)明基于計(jì)算機(jī)全息的數(shù)字圖像水印嵌入方法實(shí)施例的步驟 流程圖。包括博奇型全息水印計(jì)算步驟110，按照博奇型計(jì)算全息的原理，將原始水印圖 像制作成博奇型計(jì)算全息水?。惠d體圖像分割及傅里葉變換步驟120，將原始載體圖像分 成若干個不重疊的子圖像塊，每個子圖像塊包含為8X8個像素點(diǎn)，再分別對每個塊進(jìn)行傅 里葉變換；嵌入步驟130，將所述博奇型計(jì)算全息水印嵌入到傅里葉變換后的每個塊中，獲 取嵌入后的頻域圖像；逆傅里葉變換步驟140，將嵌入后的圖像進(jìn)行逆傅里葉變換得到嵌 入水印的圖像。 下面，對上述各個步驟進(jìn)行更加詳細(xì)的說明。 首先，介紹一下博奇型計(jì)算全息的原理。在試驗(yàn)中，一個記錄原始物體的物光函數(shù) 0"力=J"力V^'W ,—個平行參考光函數(shù)R(x，y) = R.eJ'""相互干涉，可以得到透射
率函數(shù)h(x， y)，具體記錄過程用公式表示如下
<formula>formula see original document page 7</formula>
<formula>formula see original document page 7</formula>
<formula>formula see original document page 7</formula> 在以上的博奇型全息記錄過程中，常數(shù)K代表A(x， y)2+R2的信息。 在本發(fā)明的方法中，一個二進(jìn)制的黑白圖像，參照圖2a，作為一個原始水印圖像
W(p，q)。為了減少W(p，q)的全息圖的動態(tài)范圍，我們將W(p，q)乘以一個隨機(jī)因子2j2"得
到W'(p，q)(其中小均勻分布在(O，l)之間)，即W'(p，q) = W(p，q) *ej2"。 W' (p，
q)經(jīng)過傅里葉變化后轉(zhuǎn)化為O(x， y)。然后，根據(jù)博奇型計(jì)算全息圖的制作原理，即上述的
h(x， y)的公式，從而將原始水印記錄成為博奇型計(jì)算全息圖，如圖2b所示。 然后，在全息的再現(xiàn)過程中，根據(jù)以下的公式，原始水印可以被再現(xiàn)成一個孿生像。


F 〈/<x,力〉=F 〈〖+ 力.i * (x,力+ i o,力."(x,力〉 =F 〈K + i . JO,力{一[2加"(")]+ }〉
F〈〖〉+ i .丄.fT'0 —aM，《)+ i .丄.『'(M —p —"M，7V-《) 式子最后一行中的第一部分F〈K〉是圖2c中心的亮點(diǎn)；第二部分 ^■^rr(P—"M,《)i #現(xiàn)S像巾白勺$像，^ S 2c巾S T"肖8勺像戶萬* ; H H ^》 7 -^.『'(M-"M，iVi)是再現(xiàn)圖像的虛像，如圖2c中左上角的像所示。 水印在傳播的過程中，可能會受到各種攻擊。下面以強(qiáng)裁剪攻擊來證明本專利申 請的有效性。水印的提取過程為水印嵌入過程的逆過程，主要分為以下幾個步驟
步驟一 將受到攻擊后的嵌入水印的圖像和原始圖像進(jìn)行傅里葉變換后相減提取 出博奇型全息水印的信息(由于受到裁剪攻擊，可能只有一部分博奇型全息水印的信息)；
步驟二根據(jù)博奇型全息水印的再現(xiàn)原理，對博奇型全息水印信息進(jìn)行全息再現(xiàn) 過程，從而得到原始水印的信息。 用PSNR(Peak Signal to Noise Rate,即，峰值信噪比)來衡量嵌入水印圖像的質(zhì) 量，用NCC(Normalized Cross Correlation,即，歸一化互相關(guān))的值來衡量提取水印和原 始水印的相似度，分別定義如下
2552
尸S層=10 log10-
JVxiV"=0 "乂MX* =
11=0 S/=o(x(d)2
'' / 其中，X(i,j)代表嵌入水印后的圖像在點(diǎn)(i， j)的值，R(i,j)代表原圖在點(diǎn)(i， j)的 值。Wij代表原水印在點(diǎn)(i， j)的值，w' ij代表提取后的水印在點(diǎn)(i， j)的值。并通過以 上的評價(jià)參數(shù)以及以下的模擬攻擊試驗(yàn)，來證明本發(fā)明的抗裁剪攻擊的魯棒性。
實(shí)驗(yàn)一 對于不同類型的裁剪攻擊的魯棒性測試實(shí)驗(yàn) 參照圖3a至圖3f，其中，圖3a包括給定的載體圖像和原始水印圖像。 圖3b包括將圖3a中的原始水印圖像嵌入載體圖像后的圖像，其中，嵌入強(qiáng)度為
0. 05。圖3b中的水印圖像為根據(jù)上述方法提取的水印，經(jīng)計(jì)算，原始水印圖像和相似度值
NCC為1 。 圖3c表示行裁剪強(qiáng)度87. 5X，提取水印圖像和原始水印圖像相似度值NCC為 0.8030。 圖3d表示列裁剪強(qiáng)度87. 5 % ，提取水印圖像和原始水印圖像相似度值NCC為
80.7606。 圖3e表示任意裁剪強(qiáng)度為71 % ，提取水印圖像和原始水印圖像相似度值NCC為 0.7083。 圖3f表示任意裁剪強(qiáng)度為77 % ，提取水印圖像和原始水印圖像相似度值NCC為 0.7407。 實(shí)驗(yàn)二 提取水印圖像和原始水印圖像相似度值NCC隨行裁剪強(qiáng)度的變化情況
參照圖4，圖4中給出了行裁剪強(qiáng)度為25%、50%、75%、87. 5%、93. 75%時，對應(yīng) 的NCC值分別為0. 9672、0. 9543、0. 9210、0. 8357以及0. 6454，并給出了最終提取出的水印。 提取水印的清晰程度與NCC值一一對應(yīng)。 通過實(shí)驗(yàn)一和實(shí)驗(yàn)二可以看出，本發(fā)明的核心是提出了一種水印方案來抗擊強(qiáng)裁 剪攻擊基于對全息技術(shù)的調(diào)研，利用博奇型計(jì)算全息的不可撕毀性的特性，將原始水印信 息制作成博奇型計(jì)算全息，分塊嵌入到載體圖像的傅里葉頻域中來防止強(qiáng)裁剪攻擊。通過 模擬實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，此方法能夠有效的抗擊強(qiáng)裁剪攻擊，在即使受到80%以上的強(qiáng)裁剪攻擊的
情況下，仍然能夠提出可辨別的水印信息從而保護(hù)數(shù)字圖像的版權(quán)信息。
綜上所述，在本發(fā)明中 1)利用了博奇型計(jì)算全息。而博奇型計(jì)算全息是普通Fourier計(jì)算全息的一種簡 化和改進(jìn)，相對于現(xiàn)有技術(shù)中常用到的Fourier計(jì)算全息圖相比，博奇型計(jì)算全息的再現(xiàn) 效果更好，并且計(jì)算復(fù)雜度相對而言也比較簡單。 2)利用了傅里葉變化的抗裁剪性能，在傅里葉頻域中嵌入水印的全息圖。現(xiàn)有技 術(shù)的某些解決途徑只是在空間域嵌入水印的全息圖。由于空間域的嵌入方式普遍比頻域嵌 入方式的魯棒性要弱，因而它不具有在頻域中嵌入水印的優(yōu)勢，在抗擊攻擊時魯棒性不強(qiáng)。
3)本發(fā)明的分塊嵌入，降低了部分信息量的丟失對全圖的信息的影響。因而，對于 抗裁剪攻擊的魯棒性更佳。 4)優(yōu)選有意義的黑白圖像作為水印。對于選取無直觀意義的隨機(jī)序列作為水印而
言，選取圖像作為水印更有直觀的效果，能更直接的反映原圖的版權(quán)信息。 另一方面，本發(fā)明還提供了一種基于計(jì)算機(jī)全息的數(shù)字圖像水印嵌入系統(tǒng)。參照
圖5，圖5為本發(fā)明基于計(jì)算機(jī)全息的數(shù)字圖像水印嵌入系統(tǒng)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；該系統(tǒng)
包括 博奇型全息水印計(jì)算模塊50，用于按照博奇型計(jì)算全息的原理，將原始水印圖像 制作成博奇型計(jì)算全息水??；載體圖像分割及傅里葉變換模塊52，用于將原始載體圖像分 成若干個不重疊的子圖像塊，每個子圖像塊包含為8X8個像素點(diǎn)，再分別對每個塊進(jìn)行 傅里葉變換；嵌入模塊54，用于將所述博奇型計(jì)算全息水印嵌入到傅里葉變換后的每個塊 中，獲取嵌入后的頻域圖像；逆傅里葉變換模塊56，用于將嵌入后的圖像進(jìn)行逆傅里葉變 換得到嵌入水印的圖像。 其中，各個模塊的工作原理與上述基于計(jì)算機(jī)全息的數(shù)字圖像水印嵌入方法實(shí)施 例相同。在此不再贅述。 以上對本發(fā)明所提供的一種基于計(jì)算機(jī)全息的數(shù)字圖像水印嵌入方法及其系統(tǒng) 進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體實(shí)施例對本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上 實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技
9術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實(shí)施方式
及應(yīng)用范圍上均會有改變之處。綜上所述，本 說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
一種基于計(jì)算機(jī)全息的數(shù)字圖像水印嵌入方法，其特征在于，包括如下步驟博奇型全息水印計(jì)算步驟，按照博奇型計(jì)算全息的原理，將原始水印圖像制作成博奇型計(jì)算全息水??；載體圖像分割及傅里葉變換步驟，將原始載體圖像分成多個互不重疊的子圖像塊，每個圖像塊包括為8×8個像素點(diǎn)，再分別對每個塊進(jìn)行傅里葉變換；嵌入步驟，將所述博奇型計(jì)算全息水印嵌入到傅里葉變換后的每個塊中，獲取嵌入后的頻域圖像；逆傅里葉變換步驟，將嵌入后的頻域圖像進(jìn)行逆傅里葉變換得到嵌入水印的圖像。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字圖像水印嵌入方法，其特征在于，所述博奇型全息水印計(jì)算步驟中，所述將原始水印圖像制作成博奇型計(jì)算全息水印具 體包括如下步驟調(diào)整步驟，依據(jù)W' (p，q) =W(p，q) ^eJ'2^調(diào)整所述原始水印圖像，其中，W(p，q)為 原始水印圖像，小為均勻分布在(O，l)之間的隨機(jī)變量，W ' (p，q)為調(diào)整后的水印圖像；記錄步驟，將W ' (p， q)經(jīng)過傅里葉變化后轉(zhuǎn)化為O(x， y)。然后，根據(jù)博奇型計(jì)算全 息圖的制作原理，/z(x，力叫0(x，力+及(x,力12 =J(x,力2 + i 2 + 2i . 乂(x,力.cos[2認(rèn)x — p(x，力] =《+ O(x,力.i * (x,力+ 7 (x,力 O* (x，力將原始水印記錄成為博奇型計(jì)算全息圖；式中，K為一常數(shù)，O(x， y)是W ' (p， q)經(jīng) 過傅里葉變化而得到的含有原始水印信息的函數(shù)，R(x，y) = R'e力"為平行參考光函數(shù)。 通過此步驟，成功的將原始水印制作成為一個博奇型數(shù)字全息圖h(x， y)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字圖像水印嵌入方法，其特征在于，所述嵌入步驟中，按照 嵌入強(qiáng)度0. 05將所述博奇型計(jì)算全息水印嵌入到傅里葉變換后的每個塊中。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的數(shù)字圖像水印嵌入方法，其特征在于，所述原始 水印圖像為黑白圖像。
5. —種基于計(jì)算機(jī)全息的數(shù)字圖像水印嵌入系統(tǒng)，其特征在于， 包括博奇型全息水印計(jì)算模塊，用于按照博奇型計(jì)算全息的原理，將原始水印圖像制作成 博奇型計(jì)算全息水印；載體圖像分割及傅里葉變換模塊，用于將原始載體圖像分成多個互不重疊的子圖像 塊，每個圖像塊包括為8X8個像素點(diǎn)，再分別對每個塊進(jìn)行傅里葉變換；嵌入模塊，用于將所述博奇型計(jì)算全息水印嵌入到傅里葉變換后的每個塊中，獲取嵌 入后的頻域圖像；逆傅里葉變換模塊，用于將嵌入后的頻域圖像進(jìn)行逆傅里葉變換得到嵌入水印的圖像。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的數(shù)字圖像水印嵌入系統(tǒng)，其特征在于， 所述博奇型全息水印計(jì)算模塊中，所述將原始水印圖像制作成博奇型計(jì)算全息水印具體包括調(diào)整單元，用于依據(jù)W' (p，q) =W(p，q) 'eJ'2"調(diào)整所述原始水印圖像，其中，W(p， q)為原始水印圖像，小為均勻分布在(0， 1)之間的隨機(jī)變量，W ' (p， q)為調(diào)整后的水印 圖像；記錄單元，用于將W ' (p，q)經(jīng)過傅里葉變化后轉(zhuǎn)化為O(x，y);然后，根據(jù)博奇型計(jì)算 全息圖的制作原理，/z(x，力—(9(x，力+ 7 (x，力l2 =J(x,力2 +i 2 +27 .爿0,力.cos[2;rco:i(x,力] =K + O(x,力.A* (x,力+ 7 (x,力 O' (x,力將原始水印記錄成為博奇型計(jì)算全息圖；式中，K為一常數(shù)，O(x，y)是W ' (p，q)經(jīng)過 傅里葉變化后得到的含有原始水印信息的函數(shù)，R(x， y) = Rax為平行參考光函數(shù)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的數(shù)字圖像水印嵌入系統(tǒng)，其特征在于，所述嵌入模塊中，按照 嵌入強(qiáng)度0. 05將所述博奇型計(jì)算全息水印嵌入到傅里葉變換后的每個塊中。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5至7中任一項(xiàng)所述的數(shù)字圖像水印嵌入系統(tǒng)，其特征在于，所述原始 水印圖像為黑白圖像。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于計(jì)算機(jī)全息的數(shù)字圖像水印嵌入方法及其系統(tǒng)。該方法包括按照博奇型計(jì)算全息的原理，將原始水印圖像制作成博奇型計(jì)算全息水印；將原始載體圖像分成若干個互不重疊的子圖像塊，每個圖像塊包括為8×8個像素點(diǎn)，再分別對每個塊進(jìn)行傅里葉變換；將所述博奇型計(jì)算全息水印嵌入到傅里葉變換后的每個塊中，獲取嵌入后的頻域圖像；將嵌入后的頻域圖像進(jìn)行逆傅里葉變換得到嵌入水印的圖像。本發(fā)明將博奇型計(jì)算全息圖的不可撕毀性特點(diǎn)以及傅里葉變換的抗裁剪性能運(yùn)用到數(shù)字水印中，在傅里葉頻域中分塊嵌入水印，在受到80％以上的強(qiáng)裁剪攻擊的情況下，仍然能夠提取出清晰的水印信息。
文檔編號G06T1/00GK101719265SQ20101003405
公開日2010年6月2日 申請日期2010年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月12日
發(fā)明者楊光臨 申請人:北京大學(xué)