一种双重域嵌入可逆水印方法

摘要

本发明公开了一种用于数字版权认证的双重域嵌入可逆水印方法，它包括：数据嵌入过程以及数据提取和图像恢复过程。该方法针对目前提出的可逆水印方法嵌入容量小且图像视觉质量降低的缺点，基于有限对比度增强，并结合整数小波变换实现了一种在空域和变换域进行双重嵌入的可逆水印算法。本发明首先通过在空域可逆嵌入水印信息，并控制对比度增强指标来改善图像视觉质量，然后利用在整数小波变换域的细节子带进行的水印嵌入，几乎不会改变图像对比度的特点，在变换域嵌入更多的水印，能更好地改善嵌入水印后图像的视觉质量，同时能嵌入更多的水印信息。有效提高了嵌入水印的容量和图像质量。

主权项

一种双重域嵌入可逆水印方法，其特征在于，包括数据嵌入过程以及数据提取和图像恢复过程：所述数据嵌入包括两个阶段：第一阶段是空域信息嵌入，第二阶段是整数小波域信息嵌入；首先在空域对图像进行预处理，对边界像素进行适当扩大和缩小操作；然后计算图像直方图的一对峰值点K_D和K_U，且当K_D<K_U时，将小于K_D的像素值减1，大于K_U的像素值加1，同时将等于K_D的像素值与待嵌入水印信息相减，将等于K_U的像素值与待嵌入水印信息相加来嵌入水印信息；再计算图像RCE，如果计算出的RCE大于事先定义的阈值T_rce，则重新计算图像直方图的峰值对，并平移直方图以嵌入水印；如此反复，直到获得接近阈值的RCE；接下来，将图像变换到Haar整数小波域，然后在小波细节子带系数中嵌入水印信息；设水印嵌入时引起的对细节子带系数的最大绝对改变量为Δ，由Haar整数小波变换的定义，可推导出单图像像素值的最大绝对改变不超过这里表示取x的上整数；为防止水印嵌入后的小波系数重构可能引起图像像素值的溢出，图像像素值的范围须先预处理为即大小为0到的像素值增加到255的像素值减小然后通过压缩扩展函数对细节子带系数修改以嵌入剩余水印信息；最后进行逆变换获得最终水印后图像；所述数据提取和图像恢复包括两个阶段：第一阶段是从整数小波变换域提取嵌入的部分信息，第二阶段是在空域利用直方图峰值点提取剩余的嵌入信息并恢复至原始图像；首先应用Haar整数小波将图像变换到小波域，然后提取细节子带系数的最低有效位(Least Significant Bit,LSB)，从提取的最低有效位中，获得嵌入的水印信息；然后逆变换图像到空域，在采取与整数小波域信息嵌入部分预处理的逆操作后，利用直方图峰值点进行与嵌入时相反的操作提取剩余的水印信息，同时原始图像得到恢复。