基于三维DWT-DCT感知哈希和混沌的体数据水印

摘要

本发明公开了一种基于三维DWT-DCT感知哈希和混沌的体数据水印技术，属于多媒体信号处理领域。本发明的步骤是：首先利用Logistic Map生成混沌序列，利用混沌序列对水印进行置乱；然后进行水印的嵌入，对医用体数据进行全局3DDWT-DCT变换，选取前4×4×2个系数，再进行3D-IDCT变换，然后在反变换系数中通过感知哈希提取一个具有鲁棒特性的感知哈希值，并将水印序列与该感知哈希值相关联得到一个二值密钥序列，并将该二值密钥序列存于第三方；再通过对待测体数据进行三维DWT-DCT体数据的感知哈希值的提取，并与存于第三方的二值序列相关联来进行水印的提取，最后利用混沌序列对水印进行还原。

主权项

基于三维DWT‑DCT感知哈希和混沌的体数据水印，其特征在于：对体数据进行三维DWT‑DCT变换，选取前4×4×2个系数，再进行3D‑IDCT变换，然后在反变换系数中提取一个鲁棒的感知哈希值，并将水印序列与感知哈希值相关联，实现了医学体数据数字水印的抗几何攻击和常规攻击，该体数据数字水印实现方法共分四大部分，共计八个步骤：第一部分是水印的混沌置乱：利用LogisticMap性质产生混沌序列对水印进行置乱，得到混沌置乱的水印BW(i,j)；1）由逻辑初始值x₀通过LogisticMap生成混沌序列X(j)；2）将混沌序列X(j)中的值按照从小到大的顺序排列，再根据X(j)中各个值排序前后的位置变化对水印像素的空间位置进行置乱，得到混沌置乱的水印BW(i,j)；第二部分：水印的嵌入3）通过三维DWT‑DCT，求得原始体数据的一个感知哈希值H(j)；即：对原始体数据进行三维小波变换，然后对近似系数进行三维DCT变换，选取低频的前4×4×2变换系数进行三维反DCT变换，求取反变换后系数的平均值，然后将每个反变换后的系数与平均值进行比较，进行二值量化处理，大于或等于平均值，记为1；小于平均值，记为0，得到体数据的感知哈希值H(j)；4）利用密码学Hash函数性质和水印序列W(i,j)，生成含水印信息的二值密钥序列Key(i,j)，保存Key(i,j)，下面提取水印时要用到，通过把Key(i,j)作为密钥向第三方申请，以获得对原始医学体数据的所有权；第三部分：水印的提取5）对于待测体数据，按照步骤3）的方法，求出待测体数据的感知哈希值H’(j)；6）利用存在于第三方的二值逻辑密钥序列Key(i,j)和待测体数据的感知哈希值H’(j)，提取出水印第四部分水印的还原；7）由逻辑初始值x₀通过LogisticMap生成混沌序列X(j)；8）对混沌序列X(j)中的值由小到大进行排序，根据X(j)中各个值排序前后的位置变化，对提取的水印像素的空间位置进行还原，得到还原的水印W’(i,j)；将W(i,j)和W’(i,j)进行归一化相关系数计算，来确定是否有水印嵌入。