專利名稱：強魯棒性變換域加密全息水印算法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種數(shù)字產(chǎn)品的版權(quán)保護(hù)技術(shù)，特別涉及一種強魯棒性變換域加密全息水印算法。
背景技術(shù)：
目前人們知識產(chǎn)權(quán)意識淡薄，隨著盜版現(xiàn)象的日益猖獗，有效保護(hù)數(shù)字作品的版權(quán)已成為刻不容緩的現(xiàn)實問題。數(shù)字水印技術(shù)，本身具有安全性高、不可見性好、成本低、靈活多變的特點，已廣泛應(yīng)用于文本、圖像、音頻、視頻以及三維模型的版權(quán)保護(hù)上。目前水印技術(shù)可大致分為空間域與變換域兩類，變換域水印技術(shù)是當(dāng)前的主流，主要包括DWT、DCT、DFT技術(shù)等。相比于空間域水印技術(shù)，變換域水印具有更強的魯棒性。
光全息技術(shù)不僅可以記錄物體的光強信息，而且可以記錄物體的相位信息。DCT和SVD技術(shù)有助于增強水印的魯棒性?，F(xiàn)有的傳統(tǒng)全息水印算法在遭遇旋轉(zhuǎn)和濾波攻擊后，提取出的水印信息與原始水印信息相似度不高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是針對現(xiàn)有的傳統(tǒng)全息水印算法提取出的水印信息與原始水印信息相似度不高的問題，提出了一種強魯棒性變換域加密全息水印算法，利用Arnold置亂加密、離散余弦變換、奇異值分解與傅里葉全息技術(shù)，對彩色載體圖像嵌入水印信息。此水印算法滿足含水印圖像一次打印掃描重建水印健壯，同時滿足二次打印掃描攻擊后重建水印脆弱的要求。本發(fā)明的技術(shù)方案為一種強魯棒性變換域加密全息水印算法，其特征在于，具體包括如下步驟
1)、讀取彩色RGB載體圖像，讀取水印圖像，水印圖像為二值圖像；
2)、對彩色載體圖像進(jìn)行預(yù)處理，分離成紅色R通道，綠色G通道和藍(lán)色B通道，根據(jù)人眼的視覺特性，選取藍(lán)色B通道作為嵌水印通道；
3)、對水印圖像進(jìn)行Arnold置亂加密，構(gòu)建參考光源，生成全息水印圖像；
4)、將藍(lán)色B通道分成互不重疊的小分塊，對每一小塊進(jìn)行兩維DCT變換，得到矩陣
A.；
5)、對各矩陣為進(jìn)行奇異值分解，得到三個大小均等的矩陣A、SpVi,選取各奇異值矩陣Si的第一個元素組成新的矩陣B ；
6)、將矩陣B與全息水印H加權(quán)相加得到矩陣C，將矩陣C按照行列順序依次還原到各奇異值矩陣Si的第一個元素得到新的奇異值矩陣S/，將新的奇異值矩陣S/與原UiJi矩陣相乘還原到到各分塊，對各分塊進(jìn)行逆DCT變換，在合并RGB三通道就得到了嵌入水印后的彩色圖像。本發(fā)明的有益效果在于本發(fā)明強魯棒性變換域加密全息水印算法，含水印圖像符合人眼視覺要求，水印不可見性好，魯棒性高。對含水印圖像進(jìn)行各種常見，仍可以提取出高度相似的水印圖像，且該水印算法滿足含水印圖像一次打印掃描重建水印健壯，同時滿足二次打印掃描攻擊后重建水印脆弱的要求，對在數(shù)字版權(quán)保護(hù)和信息隱藏領(lǐng)域具有現(xiàn)實意義。


圖I為本發(fā)明強魯棒性變換域加密全息水印算法中水印嵌入算法流程 圖2為本發(fā)明強魯棒性變換域加密全息水印算法中水印提取算法流程圖。
具體實施例方式如圖I所示水印嵌入算法流程圖(I)讀取彩色RGB載體圖像，讀取水印圖像，水印圖像為二值圖像；(2)對彩色載體圖像進(jìn)行預(yù)處理，分離成紅色R通道，綠色G通道和 藍(lán)色B通道，根據(jù)人眼的視覺特性，選取藍(lán)色B通道作為嵌水印通道；(3)對水印圖像進(jìn)行Arnold置亂加密，構(gòu)建參考光源，生成全息水印圖像H ; (4)將藍(lán)色B通道分成4x4互不重疊的小分塊，對每一小塊進(jìn)行兩維DCT變換，得到矩陣為；(5)對各矩陣為進(jìn)行奇異值分解，得到三個大小均等的矩陣UpSiJit5這里選取各奇異值矩陣Si的第一個元素組成新的矩陣B，B的大小與H相同；(6)將矩陣B與全息水印H加權(quán)相加得到矩陣C，將矩陣C按照行列順序依次還原到各奇異值矩陣Si的第一個元素得到新的奇異值矩陣S/，將新的奇異值矩陣S/與原UiJi矩陣相乘還原到到各分塊。對各分塊進(jìn)行逆DCT變換，在合并RGB三通道就得到了嵌入水印后的彩色圖像。水印提取的過程相當(dāng)于水印嵌入的逆過程。對于嵌入水印后的彩色圖像，先進(jìn)行通道分離，同樣選取藍(lán)色B通道提取水印。B通道分塊后對各分塊作DCT變換，再進(jìn)行奇異值分解，將各分塊的奇異值矩陣S的第一個元素提取出來組成新的矩陣B’，對比矩陣B’與B做差值后得到矩陣HO，給予合適的水印提取強度后對HO進(jìn)行逆傅里葉變換。最后再做Arnold逆變換重建水印圖像。利用了奇異值分解的穩(wěn)健性和全息水印的不可撕毀性。仿真結(jié)果表明該發(fā)明對裁切、高斯噪聲、椒鹽噪聲、濾波、縮放等攻擊具有很強的魯棒性。滿足水印有效性與不可見性的要求，在數(shù)字版權(quán)保護(hù)領(lǐng)域具有一定的實際應(yīng)用價值。
權(quán)利要求
1.一種強魯棒性變換域加密全息水印算法，其特征在于，具體包括如下步驟 1)、讀取彩色RGB載體圖像，讀取水印圖像，水印圖像為二值圖像； 2)、對彩色載體圖像進(jìn)行預(yù)處理，分離成紅色R通道，綠色G通道和藍(lán)色B通道，根據(jù)人眼的視覺特性，選取藍(lán)色B通道作為嵌水印通道； 3)、對水印圖像進(jìn)行Arnold置亂加密，構(gòu)建參考光源，生成全息水印圖像H； 4)、將藍(lán)色B通道分成互不重疊的小分塊，對每一小塊進(jìn)行兩維DCT變換，得到矩陣A ； 5)、對各矩陣4進(jìn)行奇異值分解，得到三個大小均等的矩陣％、SpVi,選取各奇異值矩陣Si的第一個元素組成新的矩陣B ； 6)、將矩陣B與全息水印H加權(quán)相加得到矩陣C，將矩陣C按照行列順序依次還原到各奇異值矩陣Si的第一個元素得到新的奇異值矩陣S/，將新的奇異值矩陣S/與原UiJi矩陣相乘還原到到各分塊，對各分塊進(jìn)行逆DCT變換，在合并RGB三通道就得到了嵌入水印后的彩色圖像。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種強魯棒性變換域加密全息水印算法，該算法結(jié)合了Arnold置亂加密、離散余弦變換和奇異值分解與加密傅里葉全息等技術(shù)。首先將二值水印圖像進(jìn)行置亂加密和相位調(diào)制生成水印全息圖，使水印信息具有安全性；在嵌入過程中，對彩色載體圖像分通道，選取藍(lán)色通道依次進(jìn)行離散余弦變換與奇異值分解，加入全息水印。結(jié)果表明嵌入水印不可見性好，魯棒性很強，重建的水印具有高度相似性，且本發(fā)明改善了傳統(tǒng)全息水印不可抗小角度旋轉(zhuǎn)和濾波攻擊的缺點。
文檔編號G06T1/00GK102708536SQ20121015891
公開日2012年10月3日 申請日期2012年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月22日
發(fā)明者孫劉杰, 李孟濤, 李晨璐, 李潔 申請人:上海理工大學(xué)