一种大容量可逆水印的嵌入和提取方法及其实现系统

摘要

本发明公开了一种大容量可逆水印嵌入方法，主要包括：计算图像中所有像素点的像素预测值的预测误差；根据预测误差构造统计直方图，根据统计直方图将图像中的像素点划分为嵌入水印数据的可嵌入点集合以及平移的可移动点集合；对确定出的预测误差低于设定门限值的像素点进行水印数据嵌入处理，在嵌入时，根据图像的纹理复杂度在单个像素点中自适应地嵌入一比特或多比特水印信息，使得单遍嵌入率可以达到2BPP（bitsperpixel）以上，有效的提高了嵌入容量。此外，即使在单个像素点嵌入多比特水印信息，所使用的预测误差仍为原始预测误差，从而有效的降低了嵌入失真，也就是说在有效提高嵌入容量的同时仍可保持较高的图像质量。

主权项

1.一种大容量可逆水印的嵌入和提取方法，其特征在于，包括在多媒体数字作品的宿主图像中嵌入水印和在嵌有水印的多媒体数字作品中恢复和提取还原宿主图像两部分，其中所述嵌入水印方法包括步骤：S1：采用GAP算子根据像素的局部纹理信息自适应地计算宿主图像中所有像素点的像素预测值的预测误差，根据预测误差构造预测误差统计直方图；S2：构建位置地图M，定义长度为，对所有像素点分成、、三部分，其中中包含个可嵌入点，包含最后的个像素点，剩余像素点为，通过替换把位置地图M嵌入到中，记录原始序列为；S3：根据步骤S4把和水印信息嵌入到中，对于具有比特容量的一个像素值，在最后1比特嵌入，剩余的比特嵌入水印信息；S4：对、中的每一个像素点，计算其前向方差的值，在给定像素值最大修改量时，根据计算像素选择门限值，当时保持像素点的值不变，否则对该像素点执行S5；S5：计算预测误差的平均值和嵌入的水印信息比特数，，当该像素点的预测误差,则对其进行水印嵌入操作，此时，当该像素点的预测误差，则对其进行平移操作，此时；所述恢复和提取方法包括步骤：S6：通过读取最后的个像素点提取位置地图，根据位置地图，确定嵌入端被修改过的可嵌入点；S7：在所有的可嵌入像素中，确定嵌入了水印信息的像素点，根据步骤S8和S9提取出水印信息，读取这些水印信息的LSB提取出序列，把序列中相应值的原始LSB的最后个像素点替换回去；S8：采用GAP算子根据像素的局部纹理信息自适应地计算宿主图像中所有像素点的像素预测值的预测误差；S9：对每一个像素点，计算其前向方差的值，在给定像素值最大修改量时，根据计算像素选择门限值，当时保持像素点的值不变，否则对该像素点执行S10；S10：计算预测误差的平均值和嵌入的水印信息比特数，,根据公式恢复出该像素点的原始值。