一种可逆水印图像的处理方法技术

技术编号:14032785 阅读:114 留言:0更新日期:2016-11-20 11:20
本发明专利技术提出一种可逆水印图像的处理方法,包括以下两个步骤:(1)通过可逆水印算法提高图像的容量;(2)对提高容量后的图像,通过多次执行直方图平移来增强对比度,当相对对比度误差RCE超过预设值时,停止直方图平移操作。能同时提高图像对比度和容量,但不会导致对比度过度提高;通过RCE来控制对比度增强的强度,当相对对比度误差RCE超过0.55时,停止进行直方图平移操作,从而有效避免了对比度的过度增强。

Reversible watermark image processing method

The invention provides a processing method for reversible watermark image, including the following two steps: (1) improve the capacity through image reversible watermarking algorithm; (2) to improve the capacity of image, by repeatedly perform histogram shifting to enhance the contrast, when the relative contrast error of RCE exceeds the preset value, stop histogram shifting operation. At the same time can improve the image contrast and capacity, but will not lead to excessive contrast enhancement; contrast enhanced intensity is controlled by RCE, when the relative contrast error of RCE is more than 0.55, stop histogram shift operation, so as to avoid excessive contrast enhancement.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于多媒体信号处理领域,具体是一种可逆水印图像的处理方法
技术介绍
传统的数字水印技术会造成宿主图像的永久性失真。但在一些实际应用中却不允许对宿主图像有一丁点的永久修改,比如医疗、军事和司法等领域。以医学图像为例,任何形式的失真都是不允许的。任何一幅医学图像的获取需要精密仪器的支持和昂贵的医疗费用,更为重要的是失真可能会造成潜在的误诊。例如,对于一幅ECG(electrocardiographic)信号图,任何一点信号曲线的异常都有可能被解释为某种病理特征。因此,传统的数字水印技术并不适用于医学图像。一种称为可逆水印的技术引起了越来越多人的研究与关注。可逆数字水印能以无损的方式将相关水印信息嵌入到宿主图像中,能在接收端有效地提取水印并精确恢复原始图像。传统的可逆水印算法大都采用峰值信噪比作为评价算法性能高低的标准。然而,Wu等人(H.T.Wu,J.-L.Dugelay,and Y.Q.Shi,“Reversible image data hiding with contrast enhancement,”IEEE Signal Process.Lett.,vol.22,no.1,pp.81–85,2015.)认为峰值信噪比并不能真实反映出图像的视觉失真,而用图像对比度增强作为评价标准更能真实地反映出图像的视觉失真。直方图拉伸和直方图均衡化(Histogram Equalization)是两种最常见的间接对比度增强方法。Wu等人用直方图均衡化来增强对比度,具体地说,通过执行多次直方图移位来实现直方图均衡化。在每一次直方图移位中,得到两个峰值点,将水印信息通过灰度平移的方式嵌入到每一个峰值点中,嵌入过程将直接导致每一个峰值点分成两个高度相同且邻近的像素点,多次执行直方图移位就可以实现直方图均衡化。然而,在Wu等人的方法中,当所需容量很高的情况下,Wu等人的方法必须选择更多的峰值对进行水印嵌入,在水印嵌入过程中,势必会移动大量的像素,从而导致图像对比度的过度提高。为了解决以上问题,Gao等人的方法(G.Y.Gao and Y.Q.Shi,“Reversible data hiding using controlled contrast enhancement and integer wavelet transform,”IEEE Signal Process.Lett.,vol.22,no.11,pp.2078–2082,2015.)首先通过控制相对对比度误差(Relative Contrast Error,RCE)使其小于0.55来避免含水印图像出现对比度过度增强的情况,接着用整数小波变换来弥补容量的不足,总之,通过这两种方式不仅实现了容量提升还增强了对比度。然而,利用上述方案,整数小波变换在等量失真下提供的容量还是有限的。
技术实现思路
为了解决现有技术所存在的技术问题,本专利技术提出一种可逆水印图像的处理方法,能同时提高图像对比度和容量,但不会导致对比度过度提高。本专利技术采用如下技术方案来实现:一种可逆水印图像的处理方法,包括以下两个步骤:(1)通过可逆水印算法提高图像的容量;(2)对提高容量后的图像,通过多次执行直方图平移来增强对比度,当相对对比度误差RCE超过预设值时,停止直方图平移操作。步骤(1)所述可逆水印算法为基于预测误差扩展和优选机制的可逆水印算法或基于均值不变性和块选择的可逆水印算法。在一个优选的实施例中,所述基于预测误差扩展和优选机制的可逆水印算法先用梯度调节的预测器来得到预测误差,再利用优先选取机制选出位于平滑区域的像素,最后将水印信息优先嵌入到平滑像素中。所述利用优先选取机制选出位于平滑区域的像素具体为:对于任一个像素x,将其半包围的7个像素c1,c2,…,c7构成x的邻域Ctext,并用Δ表示像素集Ctext的方差,依据方差Δ的大小来判定像素x是位于平滑区域还是纹理区域,由以下公式计算出方差Δ的值: Δ = Σ i ∈ { 1 , ... , 7本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种可逆水印图像的处理方法,其特征在于,包括以下两个步骤:(1)通过可逆水印算法提高图像的容量;(2)对提高容量后的图像,通过多次执行直方图平移来增强对比度,当相对对比度误差RCE超过预设值时,停止直方图平移操作。

【技术特征摘要】
1.一种可逆水印图像的处理方法,其特征在于,包括以下两个步骤:(1)通过可逆水印算法提高图像的容量;(2)对提高容量后的图像,通过多次执行直方图平移来增强对比度,当相对对比度误差RCE超过预设值时,停止直方图平移操作。2.根据权利要求1所述的可逆水印图像的处理方法,其特征在于,步骤(1)所述可逆水印算法为基于预测误差扩展和优选机制的可逆水印算法或基于均值不变性和块选择的可逆水印算法。3.根据权利要求2所述的可逆水印图像的处理方法,其特征在于,所述基于预测误差扩展和优选机制的可逆水印算法先用梯度调节的预测器来得到预测误差,再利用优先选取机制选出位于平滑区域的像素,最后将水印信息优先嵌入到平滑像素中。4.根据权利要求3所述的可逆水印图像的处理方法,其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员:翁韶伟
申请(专利权)人:广东工业大学
类型:发明
国别省市:广东;44

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