專(zhuān)利名稱(chēng)：基于contourlet和商空間的抗打印掃描數(shù)字水印方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于contourlet和商空間的抗打印掃描數(shù)字水印方法，屬于數(shù)字水印技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
由于圖像在打印和掃描處理的過(guò)程所受的攻擊太強(qiáng)，針對(duì)該現(xiàn)象，目前使用的抗打印掃描數(shù)字水印的方法主要集中在基于DCT變換和DFT變換。如有的做DCT變換后，再選取一些符合特定條件的變換系數(shù)，對(duì)這些系數(shù)進(jìn)行線(xiàn)性運(yùn)算變換，從而實(shí)現(xiàn)了水印信息的嵌入。水印是通過(guò)多次反復(fù)操作實(shí)現(xiàn)嵌入的，嵌入后的水印還能用來(lái)確定圖像所經(jīng)受的掃描次數(shù)，這種水印算法提高了水印的魯棒性，但穩(wěn)健性不是太好而且水印的容量?。贿€有的根據(jù)傅立葉一梅林(FM)變換，并利用了 DFT能抵抗各種幾何變形，對(duì)平移操作具有不變性等特性，提出了一種健壯性不太理想的水印算法，因?yàn)閳D像經(jīng)過(guò)此種DFT后系數(shù)會(huì)發(fā)生較大的變化，使得提取方法無(wú)通用性。以上方法都存在一定的簡(jiǎn)單化問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種能夠利用contourlet變換能有效有效地捕捉圖像邊緣輪廓等性，有效地提高了水印算法的魯棒性的抗打印掃描數(shù)字水印方法。本發(fā)明的目的是通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種基于contourlet和商空間的抗打印掃描數(shù)字水印方法，包括水印嵌入和水印提取過(guò)程，其中，水印嵌入步驟如下
假設(shè)原始載體圖像是AixAt的灰度圖像I，數(shù)字水印圖像為的二值圖像或是灰度圖像W，
Stepl 讀入水印圖像，若水印圖像是灰度圖像則將其轉(zhuǎn)化為二值圖像，然后采用 Arnold變換對(duì)二值水印圖像進(jìn)行置亂；
Step2 將置亂后的水印通過(guò)運(yùn)算將其轉(zhuǎn)換為二值序列 = {'^€0 ^； (0,1),0 <i<m XrJ}；
St印3 對(duì)圖像I進(jìn)行三層Contourlet分解，得到β以(H)i(AT)i(IIII)jJ幻玄3等子
帶；
St印4 找出由第三層低頻區(qū)域系數(shù)所構(gòu)成的商空間中的粗粒度Xl ；根據(jù)Xl中系數(shù)的位置分別選取第二級(jí)子帶和第一級(jí)子帶中對(duì)應(yīng)的細(xì)粒度，找出水印的嵌入位置；記錄這三層商空間中符合條件的重要系數(shù)的位置并統(tǒng)計(jì)已確定的重要系數(shù)的個(gè)數(shù)k，并且記住這些系數(shù)的位置；
St印5 根據(jù)所要嵌入的水印信息的值來(lái)修改^印4中涉及系數(shù)的值，具體修改方法如
下
對(duì)于粒度結(jié)構(gòu)中第三層子帶的系數(shù)1 (其中(Kv)是系數(shù)在分解圖像中的實(shí)際位置)
4計(jì)算除去它的兩側(cè)且在它8鄰域范圍內(nèi)系數(shù)的平均值M :
根據(jù)水印信息修改
若
權(quán)利要求
1.一種基于contourlet和商空間的抗打ep掃描數(shù)字水ep方法，包括水ep嵌入和水ep提取過(guò)程，其中，水ep嵌入步驟如下假設(shè)原始載體圖像是Ixi/的灰度圖像I，數(shù)字水ep圖像為的二值圖像或是灰度圖像W，Stepl 讀入水ep圖像，若水ep圖像是灰度圖像則將其轉(zhuǎn)化為二值圖像，然后采用 Arnold變換對(duì)二值水ep圖像進(jìn)行置亂；Step2 將置亂后的水ep通過(guò)運(yùn)算將其轉(zhuǎn)換為二值序列 H; == (；) e (0,1),0 < ι < m χ ；Step3 對(duì)圖像I進(jìn)行三層Contourlet分解，得到(￡兌(￡/^(//￡);(/￡丑);，1幻幻等子帶；Step4 找出由第三層低頻區(qū)域系數(shù)所構(gòu)成的商空間中的粗粒度Xl ；根據(jù)Xl中系數(shù)的位置分別選取第二級(jí)子帶和第一級(jí)子帶中對(duì)應(yīng)的細(xì)粒度，找出水ep的嵌入位置；記錄這三層商空間中符合條件的重要系數(shù)的位置并統(tǒng)計(jì)已確定的重要系數(shù)的個(gè)數(shù)k，并且記住這些系數(shù)的位置；Step5 根據(jù)所要嵌入的水ep信息的值來(lái)修改^ep4中涉及系數(shù)的值，具體修改方法如下對(duì)于粒度結(jié)構(gòu)中第三層子帶的系數(shù)Ip (其中(IV)是系數(shù)在分解圖像中的實(shí)際位置) 計(jì)算除去它的兩側(cè)且在它8鄰域范圍內(nèi)系數(shù)的平均值M : 根據(jù)水ep信息修改
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于contourlet和商空間的抗打ep掃描數(shù)字水ep方法，水ep提取過(guò)程如下Stepl 對(duì)打ep掃描后的圖像做三級(jí)Contourlet變換，得到三層Contourlet分解系數(shù)；Step2 解開(kāi)密鑰，獲取水ep的嵌入位置和嵌入個(gè)數(shù)，從而提取Contourlet變換后的圖像的三層商空間；Step3 找到第三層商空間中粗粒度的水ep嵌入位置的系數(shù)根據(jù)嵌入過(guò)程中信息的修改方法，綜合處理獲得的信息
全文摘要
一種基于contourlet和商空間的抗打印掃描數(shù)字水印方法，屬于數(shù)字水印技術(shù)領(lǐng)域，其水印嵌入步驟如下一、讀入水印圖像，采用Arnold變換對(duì)二值水印圖像進(jìn)行置亂；二、將置亂后的水印通過(guò)運(yùn)算將其轉(zhuǎn)換為二值序列；三、對(duì)原始載體圖形進(jìn)行三層Contourlet分解，得到等子帶；四、找出三層低頻區(qū)域系數(shù)，確定水印的嵌入位置、實(shí)現(xiàn)水印信息的嵌入；五、對(duì)嵌入水印后的圖像進(jìn)行逆Contourlet變換，重構(gòu)出含有水印信息的圖像。本方法能有效地平衡水印的嵌入容量和不可見(jiàn)性，根據(jù)PSNR(峰值信噪比)和SSIM(結(jié)構(gòu)相似度索引)的值來(lái)判斷水印在打印掃描過(guò)程中失真不大，算法的魯棒性得到了一定的保證。具有兼顧數(shù)字水印的魯棒性和不可見(jiàn)性?xún)煞矫娴膬?yōu)點(diǎn)。該方法可以有效抵抗打印掃描過(guò)程中的各種攻擊。
文檔編號(hào)G06T1/00GK102279969SQ20111023543
公開(kāi)日2011年12月14日 申請(qǐng)日期2011年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月17日
發(fā)明者牛斌, 程景敏, 范鐵生 申請(qǐng)人:遼寧大學(xué)