随着数字媒体的快速传播,其版权保护成为了一个日益突出的问题。为了有效保护数字图像的版权,本发明专利技术公开了一种基于能量聚集特性的可逆矩阵彩色图像盲水印方法,该方法在频域中利用可逆矩阵的特性,通过先左乘后右乘的操作,实现矩阵的高能量聚集,通过量化高能量聚集系数来完成数字水印的嵌入,提高了水印方法的鲁棒性和不可见性,简化了运算过程,降低了计算复杂度。本发明专利技术具有较好的鲁棒性和不可见性,有效解决彩色图像数字水印运行速度慢的难题,适用于安全、高效进行数字媒体版权保护的场合。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于信息安全,涉及大容量彩色数字图像的快速版权保护。
技术介绍
1、随着数字时代的到来,数字媒体内容的创作、分发和消费方式发生了革命性的变化。特别是互联网技术的普及,使得数字图像和视频等多媒体内容可以在全球范围内迅速传播。面对数字化内容的易复制性和易改性,传统的版权保护方法显得力不从心。因此,开发有效的数字水印技术成为了保护数字媒体版权的重要手段。随着数字水印技术的发展,对其要求也越来越高,不仅需要保证水印的不可见性和鲁棒性,还需要考虑算法的计算效率和实际应用的可行性。基于高能量聚集特性的可逆矩阵彩色图像盲水印方案便是为了满足这些需求而专利技术的。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种基于能量聚集特性的可逆矩阵彩色图像盲水印算法,其特征在于通过具体的水印嵌入过程、水印提取过程来实现,其水印嵌入过程描述如下:
2、第一步:将一幅大小为的24位彩色水印图像分为红、绿、蓝三个单颜色通道,并依次将每个单颜色通道进行基于密钥的lorenz混沌映射加密,并将加密后的每一个十进制像素值转换为8位二进制序列;然后,将中的二进制序列依次拼接成长度为的字符串序列,其中,分别表示红、绿、蓝三个通道;
3、第二步:将一幅大小为的24位彩色宿主图像依照红、绿、蓝三个颜色的顺序分成3个分层宿主图像;然后,把每一个分层宿主图像分成大小为的非重叠图像块;根据分层水印位序列的总长度,利用基于密钥的md5哈希伪随机算法选择不重复的图像块,其中,分别表示红、绿、蓝三个通道;p>4、第三步:依次选取一个图像块,并按照公式(1)使用可逆矩阵实现高能量聚集;
5、 (1)
6、其中,表示原始的图像块矩阵,表示图像块经可逆矩阵实现高能量聚集的频域矩阵,是图像块矩阵的边长大小,表示可逆矩阵;
7、第四步:在分层水印位序列中,按先后顺序取出一位待嵌入的水印信息,依据该嵌入水印信息及公式(2),对矩阵左上角的频域系数进行量化得到含水印的频域系数,其中,分别表示红、绿、蓝三个通道;
8、 (2)
9、其中,,表示量化过程中的判断阈值,为异或函数,为取余函数,为四舍五入函数,表示量化步长;
10、第五步:依据逆变换公式(3),得到含水印的图像块,并将含水印的图像块矩阵更新到其在分层宿主图像中的对应位置,其中,分别表示红、绿、蓝三个通道;
11、 (3)
12、其中,为嵌入水印后的矩阵,是的逆矩阵;
13、第六步:重复执行本过程的第三步到第五步,直到所有的水印信息都被嵌入完成为止,由此得到含水印的分层宿主图像,并将含水印的红、绿、蓝分层宿主图像重新组合并获得大小为的含水印图像,其中,分别表示红、绿、蓝三个通道;
14、其水印提取过程描述如下:
15、第一步:将大小为的含水印图像分成3个分层含水印图像,同时将每个分层含水印图像进一步分成的非重叠图像块,其中分别表示红、绿、蓝三个通道;
16、第二步:依次选取一个含水印的图像块,并按照公式(4)使用可逆矩阵实现高能量聚集;
17、 (4)
18、其中,表示含水印的图像块矩阵,表示含水印图像块经可逆矩阵实现高能量聚集的含水印频域矩阵,是图像块矩阵的边长大小,表示可逆矩阵;
19、第三步:利用公式(5),提取频域矩阵中所含有的水印;
20、 (5)
21、其中,是矩阵中的高能量系数,为取余函数,为向零方向取整函数,表示量化步长;
22、第四步:重复执行本过程的第二步、第三步,提取每层二进制水印位序列,然后将每8位二进制信息为一组转换成十进制的像素值,其中,分别表示红、绿、蓝三个通道;
23、第五步:对转化后的每层十进制像素进行基于密钥的lorenz混沌映射解密并获得分层水印,其中,分别表示红、绿、蓝三个通道;
24、第六步:组合分层水印形成最终的提取水印,其中,分别表示红、绿、蓝三个通道。
25、该方法利用图像块矩阵经可逆矩阵计算后得到的最大系数,实现了一种彩色数字水印嵌入与盲提取的方法;该方法具有较好的水印不可见性和鲁棒性,简单快捷。
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【技术保护点】
1.一种基于能量聚集特性的可逆矩阵彩色图像盲水印算法,其特征在于通过具体的水印嵌入过程、水印提取过程来实现,其水印嵌入过程描述如下:
【技术特征摘要】
1.一种基于能量聚集特性的可逆矩阵彩色图像盲水印算法,其特征在于通...
【专利技术属性】
技术研发人员:苏庆堂,陈晓东,王环英,
申请(专利权)人:鲁东大学,
类型:发明
国别省市:
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