发明名称 基于DCT算法数字图像水印提取方法
摘要 一种基于DCT算法数字图像水印提取方法,包括如下步骤:第一,将原始图像和待测图像分别进行DCT域变换,进行求差计算,确定序列位置,第二,对图像块的方差进行比较,分出纹理块,从而确定水印嵌入图像的位置,第三,根据序列位置形成一维水印序列,第四,将一维水印序列重组成二维水印,对图像进行恢复,具有自补偿功能、任意增格的特点。
申请公布号 CN101504759B 申请公布日期 2012.07.25
申请号 CN200910021568.0 申请日期 2009.03.17
申请人 陕西科技大学 发明人 兀旦晖;赵晨飞;杨萍;谭歆;李秦君
分类号 G06T1/00(2006.01)I;G06T9/00(2006.01)I 主分类号 G06T1/00(2006.01)I
代理机构 西安智大知识产权代理事务所 61215 代理人 刘国智
主权项 1.一种基于DCT算法数字图像水印提取方法,其特征在于,包括如下步骤:第一,读取原始图像和水印化图像,并分别将其分割为互不覆盖的图像块,将原始图像和待测图像分别进行DCT域变换,进行求差计算,确定序列位置:嵌入规则:<maths num="0001"><![CDATA[<math><mrow><msubsup><mi>v</mi><mi>i</mi><mo>&prime;</mo></msubsup><mo>=</mo><msub><mi>v</mi><mi>i</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mn>1</mn><mo>+</mo><mi>&alpha;</mi><msub><mi>w</mi><mi>i</mi></msub><mo>)</mo></mrow></mrow></math>]]></maths>相应提取规则:<maths num="0002"><![CDATA[<math><mrow><msubsup><mi>v</mi><mi>i</mi><mo>&prime;</mo></msubsup><mo>-</mo><msub><mi>v</mi><mi>i</mi></msub><mo>=</mo><mi>&alpha;</mi><msub><mi>v</mi><mi>i</mi></msub><msub><mi>w</mi><mi>i</mi></msub></mrow></math>]]></maths>其中<img file="FDA00001556496200013.GIF" wi="113" he="56" />分别是修改前和修改后的频域系数,<img file="FDA00001556496200014.GIF" wi="32" he="28" />是拉伸系数,<img file="FDA00001556496200015.GIF" wi="53" he="48" />是第<img file="FDA00001556496200016.GIF" wi="14" he="33" />个信息位水印;第二,对图像块的方差进行比较,分出纹理块,从而确定水印嵌入图像的位置:提取水印时须首先确定m个嵌入水印的纹理复杂即方差最大的子块,分别计算各子块的平均灰度和方差,并按由大到小顺序排列,前m个子块即为嵌入水印信息的子块:<maths num="0003"><![CDATA[<math><mrow><mi>m</mi><mo>=</mo><mfrac><mn>1</mn><msup><mi>n</mi><mn>2</mn></msup></mfrac><munderover><mi>&Sigma;</mi><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>0</mn></mrow><mrow><mi>n</mi><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow></munderover><munderover><mi>&Sigma;</mi><mrow><mi>j</mi><mo>=</mo><mn>0</mn></mrow><mrow><mi>n</mi><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow></munderover><mi>x</mi><mrow><mo>(</mo><mi>i</mi><mo>,</mo><mi>j</mi><mo>)</mo></mrow></mrow></math>]]></maths><maths num="0004"><![CDATA[<math><mrow><msup><mi>&sigma;</mi><mn>2</mn></msup><mo>=</mo><mfrac><mn>1</mn><msup><mi>n</mi><mn>2</mn></msup></mfrac><munderover><mi>&Sigma;</mi><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>0</mn></mrow><mrow><mi>n</mi><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow></munderover><munderover><mi>&Sigma;</mi><mrow><mi>j</mi><mo>=</mo><mn>0</mn></mrow><mrow><mi>n</mi><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow></munderover><msup><mrow><mo>[</mo><mi>x</mi><mrow><mo>(</mo><mi>i</mi><mo>,</mo><mi>j</mi><mo>)</mo></mrow><mo>-</mo><mi>m</mi><mo>]</mo></mrow><mn>2</mn></msup></mrow></math>]]></maths>其中,<img file="FDA00001556496200019.GIF" wi="51" he="36" />代表子块的平均灰度;<img file="FDA000015564962000110.GIF" wi="36" he="36" />代表子块中包含像素点数;<img file="FDA000015564962000111.GIF" wi="19" he="50" />代表像素的横坐标;<img file="FDA000015564962000112.GIF" wi="36" he="65" />代表像素的纵坐标;<img file="FDA000015564962000113.GIF" wi="184" he="70" />代表位于<img file="FDA000015564962000114.GIF" wi="120" he="62" />位置的像素的灰度值;σ<sup>2</sup>代表子块灰度的方差;第三,根据序列位置形成一维水印序列:<maths num="0005"><![CDATA[<math><mrow><msub><mi>w</mi><mi>i</mi></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><msubsup><mi>v</mi><mi>i</mi><mo>&prime;</mo></msubsup><mo>-</mo><msub><mi>v</mi><mi>i</mi></msub></mrow><mrow><mi>&alpha;</mi><msub><mi>v</mi><mi>i</mi></msub></mrow></mfrac></mrow></math>]]></maths>其中<img file="FDA00001556496200022.GIF" wi="113" he="56" />分别是修改前和修改后的频域系数,<img file="FDA00001556496200023.GIF" wi="32" he="28" />是拉伸系数,<img file="FDA00001556496200024.GIF" wi="53" he="48" />是第<img file="FDA00001556496200025.GIF" wi="14" he="33" />个信息位水印序列,水印信息为灰度图像,<img file="FDA00001556496200026.GIF" wi="53" he="48" />有两种取值,即0和1;经过上述步骤得到的是1×m的一维序列;第四,将一维水印序列重组成二维水印,对图像进行恢复:一维序列<img file="FDA00001556496200027.GIF" wi="53" he="48" />按以下规则重组为<img file="FDA00001556496200028.GIF" wi="133" he="39" />的二维水印信息:<maths num="0006"><![CDATA[<math><mrow><msub><mi>w</mi><mi>i</mi></msub><mo>=</mo><msub><mi>w</mi><mi>pq</mi></msub></mrow></math>]]></maths>其中<img file="FDA000015564962000210.GIF" wi="150" he="63" />满足<img file="FDA000015564962000211.GIF" wi="487" he="66" /><img file="FDA000015564962000212.GIF" wi="18" he="49" />代表一维序列w的位置,<img file="FDA000015564962000213.GIF" wi="105" he="49" />代表重组二维水印的位置。
地址 710021 陕西省西安市未央区大学园区陕西科技大学