用于版权保护的图像水印方法

摘要

本发明公开了一种用于版权保护的图像水印方法，水印嵌入过程主要包括将水印图像的二值像素矩阵转变为一维二值序列组，对原始图像在像素域中做8×8像素大小分块，并将每一块做离散余弦变换DCT转换成频率域，通过伪随机选块、纹理选块、照度选块确定需要嵌入水印图像的区域块，并对这些频域块分别进行ZigZag排序，将水印序列组的加密部份w_加密嵌入到伪随机选块的直流系数位置，将纹理部份w_纹理和照度部份w_照度度分别嵌入到纹理选块和照度选块所确定的区域块的低频系数位置，再将调整修改后的频域矩阵做8×8块反离散余弦变换IDCT转换至像素域，即得水印化图像；提取水印图像是嵌入的逆过程。本发明方法计算简单，提取水印清晰。

主权项

1、用于版权保护的图像水印方法，其特征在于包括水印图像嵌入过程和水印图像提取过程两个部分，一、水印嵌入过程：(1)、选定原始图像，原始图像是彩色图像时选取其中蓝色分量，是灰度图像时则直接进行处理；选定水印图像，水印图像是具有法定标志又比原始图像小的二值图像；(2)、将水印图像的二值像素矩阵转变为一维二值序列组，此水印序列组分为加密部份w_加密、照度部份w_照度和纹理部份w_纹理分别嵌入；(3)、对原始图像在像素域中做8×8像素大小分块，并将每一块做离散余弦变换DCT转换成频率域，以下面的三个规则确定需要嵌入水印图像的区域块，三个规则为A：伪随机选块，B：纹理选块，C：照度选块；(4)、对伪随机选块、纹理选块、照度选块确定的频域块分别进行ZigZag扫描，扫描出直流系数—交流低频系数—交流中频系数—交流高频系数顺序的一维序列，将水印序列组的加密部份w_加密嵌入到伪随机选块的直流系数位置，将纹理部份w_纹理和照度部份w_照度分别嵌入到纹理选块和照度选块所确定的区域块的低频系数位置；将水印序列组的加密部份w_加密嵌入到伪随机选块的直流系数位置，是利用秘钥伪随机地确定选择频域块，其块数与水印序列组中加密部份个数相等，所选各块再经ZigZag扫描，分解所得序列中最前端的直流系数DC，即x，将水印序列中的加密部份w_加密，依次嵌入到所选各块之中，进行系数调整，其嵌入公式为：                     x′＝x·(1+α·w_加密)式中x′和x分别表示调整后与调整前的平均照度系数值，α为嵌入强度系数，为10^-3数量级，w_加密为水印序列中用于加密的像素值；将纹理部份w_纹理嵌入到纹理选块确定区域块的低频系数位置是逐次将纹理优选嵌入块进行ZigZag扫描，将水印序列的纹理部份像素w_纹理嵌入到每块的低频系数上，其嵌入公式为：                      x_i′＝x_i+α·x·w_纹理式中x_i′和x_i分别为修改前后的低频系数，α为嵌入强度系数，为10^-1数量级，w_纹理为水印序列中纹理部份像素值，x为嵌入的DCT块中平均照度系数；将照度部份w_照度和嵌入到照度选块确定区域块的低频系数位置是逐次将各照度优选频域块进行ZigZag扫描，将水印序列的照度部份像素w_照度嵌入到每块的低频系数位置，以调整系数，其公式为                  x_i′＝x_i+α·x·w_照度式中x_i′和x_i分别为修改前后的低频系数，α为嵌入强度系数，为10^-1数量级，w_照度为水印序列中照度部份像素序列值，x为嵌入的DCT块中平均照度系数，当选取的块与纹理选块选取的块位置重合的话，就放弃该块，选择下一块继续进行；(5)、在频率域中嵌入水印序列后，将调整修改后的频域矩阵做8×8块反离散余弦变换IDCT转换至像素域，即得水印化图像；二、水印提取过程：(1)、根据伪随机选块、照度选块和纹理选块规则确定嵌入了水印的区域块、位及个数；(2)、对水印化图像做8×8分块DCT；(3)、根据选块的位置记录，在频域块中提取水印，提取的公式为加密部分：纹理和照度部分：           w_{纹理/照度}＝(x_i′-x_i)/(α·x)(4)、将得到的序列重新转化为二维矩阵，再进行二值化得水印图像。