抗幾何攻擊的全息水印算法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種抗幾何攻擊的全息水印算法，包括：水印嵌入算法和水印提取算法。其中，水印嵌入算法包括以下步驟：生成隨機相位模板^(x,y);對水印圖像進(jìn)行〖（x，y)調(diào)制，進(jìn)行離散余弦變換，生成離散余弦變換全息水印圖像；讀取載體圖像，轉(zhuǎn)換到CMYK顏色空間，對Y分量進(jìn)行離散余弦變換；將離散余弦變換全息水印圖像嵌入離散余弦變換后的Y分量，然后進(jìn)行離散余弦逆變換；以及將離散余弦逆變換后的Y分量和C、M、K分量合并，得到嵌入水印的CMYK格式的圖像，然后進(jìn)行印刷得到印刷圖片。水印提取算法包括以下步驟：對印刷圖片進(jìn)行掃描，得到RGB格式的圖像，轉(zhuǎn)換為CMYK格式的圖像，提取Y分量的灰度圖像；Randon變換；進(jìn)行離散余弦逆變換，得到水印圖像。
【專利說明】抗幾何攻擊的全息水印算法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及數(shù)字水印技術(shù)，特別涉及一種應(yīng)用于印刷圖像的抗幾何攻擊的光全息 水印算法。 ；

【背景技術(shù)】
[0002]目前，人們的知識產(chǎn)權(quán)意識不夠強，盜版翻版的現(xiàn)象嚴(yán)重。如何保護(hù)知識產(chǎn)權(quán)，是 當(dāng)今社會的熱點問題。數(shù)字水印防偽技術(shù)具有良好的不可見性，并且形式多樣化，成本低 廉，對印刷設(shè)備的要求不高，非常適合應(yīng)用于各種圖像和視頻的防偽。
[0003]當(dāng)前的數(shù)字水印技術(shù)分為空間域和變換域兩類，其中變換域數(shù)字水印技術(shù)的效果 較為理想。但是現(xiàn)有的水印技術(shù)所獲得的水印數(shù)據(jù)冗余性較高，在遭到幾何攻擊，如旋轉(zhuǎn)、 平移等攻擊時，提取出的水印信息損失較大。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明是針對上述問題進(jìn)行的，目的在于提供一種抗幾何攻擊的全息水印算法， 既滿足打印掃描后提取水印，又滿足裁切旋轉(zhuǎn)后提取水印的穩(wěn)健要求。
[0005]本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的，提供一種抗幾何攻擊的全息水印算法，其特征在于，包 括：水印嵌入算法和水印提取算法。
[0006]其中，水印嵌入算法包括以下步驟：步驟一，生成隨機相位模板ξ (X，y);步驟二， 對水印圖$A(X，y)進(jìn)行隨機相位模板ξ (x，y)的調(diào)制，生成全息水印圖像，對該全息水印 圖像進(jìn)行離散余弦變換，生成離散余弦變換全息水印圖像；步驟三，讀取載體圖像，將該載 體圖像轉(zhuǎn)換到CMYK顏色空間，對Y分量進(jìn)行離散余弦變換；步驟四，將離散余弦變換全息水 印圖像嵌入步驟三得到的離散余弦變換后的Y分量，然后對嵌入水印信息的離散余弦變換 后的Y分量進(jìn)行離散余弦逆變換；以及步驟五，將步驟四得到的離散余弦逆變換后的γ分量 和需要嵌入水印的圖像的C、M、K分量合并，得到嵌入水印的CMYK格式的圖像，然后進(jìn)行印 刷得到印刷圖片。
[0007]水印提取算法包括以下步驟：步驟一，對印刷圖片進(jìn)行掃描，得到RGB格式的圖 像，將該RGB格式的圖像轉(zhuǎn)換為CMYK格式的圖像，然后提取該CMYK格式的圖像中Y分量的 灰度圖像；步驟二，對Y分量的灰度圖像進(jìn)行Randon變換，校正旋轉(zhuǎn)角度；步驟三，對校正 旋轉(zhuǎn)角度后的Y分量的灰度圖像進(jìn)行離散余弦逆變換，得到水印圖像。
[0008]發(fā)明的作用與效果
[0009]根據(jù)本發(fā)明所提供的抗幾何攻擊的全息水印算法，因為從傳統(tǒng)的傅里葉全息水印 技術(shù)出發(fā)，對水印圖像進(jìn)行任意相位的調(diào)制和離散余弦變換（DCT變換）后生成DCT全息水 印圖像，然后選擇載體圖像的CMYK空間中的Y分量嵌入水印，因此該DCT全息水印圖像消 除了傳統(tǒng)傅里葉全息水印圖像存在倒置的共軛像問題，有效地降低了水印圖像的數(shù)據(jù)冗余 性，同時該算法可以使水印信息分布在載體圖像的各個像素中，從而可以保證水印信息的 魯棒性和不可見性。
[0010]另外，提取水印時使用Randon變換來快速有效地校正掃描圖片時造成的旋轉(zhuǎn)，并 且提取水印時不需要載體圖像信息，進(jìn)行DCT逆變換即可提取出水印圖像。

【專利附圖】

【附圖說明】
[con]圖1是本發(fā)明水印嵌入算法的流程圖；和
[0012]圖2是本發(fā)明水印提取算法的流程圖。

【具體實施方式】
[0013]以下結(jié)合附圖，對本發(fā)明所提供的抗幾何攻擊的全息水印算法作詳細(xì)闡述。
[0014] 〈實施例〉
[0015] 抗幾何攻擊的全息水印算法包括水印嵌入算法和水印提取算法。
[0016] 圖1是本發(fā)明水印嵌入算法的流程圖。
[0017] 如圖1所示，水印嵌入算法包括以下步驟：
[0018] 步驟S-1，生成隨機相位模板ξ (X，y)。 _9]步驟s-2,讀取水印圖像A(x，y)，對水印圖像A(x，y)進(jìn)行ξ (x，y)調(diào)制，生成全息 水印圖像。然后對該全息水印圖像進(jìn)行DCT變換，得到DCT全息水印圖像。
[0020] 步驟S-3,讀取RGB格式的載體圖像，并將該載體圖像轉(zhuǎn)換到CMYK顏色空間，得到 CMYK格式的載體圖像，提取Y分量并進(jìn)行DCT變換。
[0021] 步驟S-4,選擇合適的嵌入強度，將DCT全息水印圖像嵌入DCT變換后的Y分量。 然后對嵌入水印信息的Y分量進(jìn)行DCT逆變換。
[0022] 步驟S-5,將DCT逆變換后的含有水印信息的Y分量與載體圖像的C、Μ和K分量 合并，得到嵌入水印的圖像。再對嵌入水印的圖像進(jìn)行印刷。
[0023] 水印提取算法包括以下步驟：
[0024] 步驟S-6,掃描印刷圖像，得到RGB格式的圖像，將該RGB格式的圖像轉(zhuǎn)換為CMYK 格式的圖像，提取該CMYK格式的圖像中Y分量的灰度圖像。
[0025] 步驟S-7,對步驟S-6得到的Y分量的灰度圖像進(jìn)行Rand〇n變換，進(jìn)行旋轉(zhuǎn)角度的 校正。
[0026] 步驟S-8,對Randon變換后的Y分量的灰度圖像進(jìn)行DCT變換，即可提取出水印。
[0027] 實施例的作用與效果
[0028] 根據(jù)本實施例所提供的抗幾何攻擊的全息水印算法，因為首先將水印圖像進(jìn)行相 位調(diào)制和DCT變換后生成DCT全息水印圖像，然后將其嵌入載體圖像γ分量的 DCT中頻域 中，因此該算法可以使水印信息分布在載體圖像的各個像素中，從而保證了水印信息的魯 棒性和不可見性，以及抗裁切能力。提取水印時首先對嵌入水印的圖像的Y分量灰度圖像 進(jìn)行Randon變換，然后進(jìn)行DCT逆變換提取水印，因此可以校正掃描圖像時造成的角度旋 轉(zhuǎn)，保證圖像在收到幾何攻擊后也能提取到完整的水印。
[0029] 當(dāng)然，本發(fā)明所提供的抗幾何攻擊的全息水印算法，并不僅僅限定于以上實施例 中所述的內(nèi)容。以上僅為本發(fā)明構(gòu)思下的基本說明，而依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案所做的任何 等效變換，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種抗幾何攻擊的全息水印算法，其特征在于，包括： 水印嵌入算法；和 水印提取算法， 其中，上述水印嵌入算法包括以下步驟： 步驟一，生成隨機相位模板ξ (X,y); 步驟二，對水印圖像A(x,y)進(jìn)行所述隨機相位模板ξ (X，y)的調(diào)制，生成全息水印圖 像，對該全息水印圖像進(jìn)行離散余弦變換，生成離散余弦變換全息水印圖像； 步驟三，讀取載體圖像，將該載體圖像轉(zhuǎn)換到CMYK顏色空間，對Y分量進(jìn)行離散余弦變 換； 步驟四，將所述離散余弦變換全息水印圖像嵌入所述步驟三得到的離散余弦變換后的 Y分量，然后對嵌入水印信息的所述離散余弦變換后的Y分量進(jìn)行離散余弦逆變換；以及 步驟五，將所述步驟四得到的離散余弦逆變換后的Y分量和所述需要嵌入水印的圖像 的C、M、K分量合并，得到嵌入水印的CMYK格式的圖像，然后進(jìn)行印刷得到印刷圖片， 所述水印提取算法包括以下步驟： 步驟一，對所述印刷圖片進(jìn)行掃描，得到RGB格式的圖像，將該RGB格式的圖像轉(zhuǎn)換為 CMYK格式的圖像，然后提取該CMYK格式的圖像中Y分量的灰度圖像； 步驟二，對所述Y分量的灰度圖像進(jìn)行Randon變換，校正旋轉(zhuǎn)角度； 步驟三，對所述校正旋轉(zhuǎn)角度后的Y分量的灰度圖像進(jìn)行離散余弦逆變換，得到所述 水印圖像。
【文檔編號】G06T1/00GK104217392SQ201410477806
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月18日
【發(fā)明者】包觀笑, 孫劉杰, 周中原 申請人:上海理工大學(xué)