一种鲁棒可逆水印嵌入的方法技术

本发明专利技术公开了一种鲁棒可逆水印嵌入的方法，包括：水印嵌入和水印提取；充分利用鲁棒水印与可逆水印的特点，将二者结合，提出了可抵抗JPEG压缩攻击的鲁棒可逆水印，通过低通滤波，过滤掉了图片上的噪点，巩固了鲁棒性，边缘检测技术识别图片特征，进而通过图片分块，分块后；通过每个块的边缘检测所得图片纹理像素值，来选取鲁棒水印所要嵌入的块，这样选取的块在经过jpeg压缩之后，用相同方式选取提取的块时，与之前嵌入选取的块的位置保持一致；嵌入水印来增加水印的鲁棒性，抵抗了JPEG压缩攻击。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于水印嵌入
，尤其涉及。
技术介绍
近些年来，在军事、医学、遥感图像处理等领域中，学者对于原始图像进行分析和研宄，通过调整人眼对于图像中不敏感区域的信息，提出了可逆水印技术。在提取水印之后，原始图像可以被准确无误的恢复。但是，在现实应用过程中，为了方便保存与传输图像，我们往往需要对图像进行压缩(如:当前普遍采用的JPEG压缩)。传统的可逆水印不具有鲁棒性，也就是无法抵抗JPEG压缩攻击。压缩之后，不仅无法恢复原图片，而且水印也无法提取。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供，旨在解决现有可逆水印鲁棒性差，不具有良好的抵抗JPEG压缩的问题。本专利技术是这样实现的，，该鲁棒可逆水印嵌入的方法包括水印的嵌入和提取；水印的嵌入具体包括如下步骤:步骤一，对原图1进行低通滤波处理，对原图片I进行高斯低通滤波处理，得图片Il ;步骤二，对Il进行边缘检测，对图片Il进行边缘检测，得图片12 ;步骤三，将图片12分块、排序；步骤四，鲁棒水印的嵌入；将原图片I分块，每个子块大小为64*64，单位为比特，一共得8*8个子块；再将64*64大小子块分成8*8大小的小子块，在原图中挑出步骤三选择的子块，用patchwork算法嵌入鲁棒水印；步骤五，记录嵌入鲁棒水印后的像素点的溢出值与溢出坐标，作为可逆水印的一部分；步骤六，根据步骤五的结果对图像均值进行修改，修改值作为可逆水印的一部分;步骤七，可逆水印的嵌入，避开已经嵌入鲁棒水印的块儿，嵌入可逆水印；步骤八，合成嵌入水印后的图片，将嵌入鲁棒水印和可逆水印的块合并，得嵌入水印的图片IW;步骤九，对IW进行JPEG压缩，得图片IWJG ；水印提取具体包括如下步骤:第一步，对IWJG进行低通滤波处理；对图片IWJG进行高斯低通滤波处理，得图片II，;第二步，对11’进行边缘检测，对图片11’进行边缘检测，得图片12’ ；第三步，将图片分块、排序；第四步，鲁棒水印的提取，将原图片分块，每个子块大小为64*64，一共得8*8个子块；在IW中挑出第三步选择的子块，用patchwork算法提取鲁棒水印；第五步，可逆水印的提取，避开已经提取过鲁棒水印的块儿，提取可逆水印；第六步，合成嵌入水印后的图片，将提取后鲁棒水印和可逆水印的块合并，得提取水印的图片IR。进一步，步骤一中具体用mat Iab —个函数1_1 =fspecial (’gaussian’，, 0.5) ；I_2 = filter2(I_l, I) ;I_2 即为低通滤波处理过的图片。进一步，步骤三具体包括:第一步，将图片12分块，每个子块大小为64*64，一共得8*8个子块；第二步，计算每个子块的像素值之和，记为sum(j) {j属于I?8*8}；第三步，将每子块的像素点之和进行降序排列；第四步，取排序后的前N块(N〈8*8);第五步，计算选取的排序好的前N块，前后相邻的块的像素值之差，diff(i)=sum(i) - sum(i+l) {i 属于 I ?N_l}；第六步，比较得出像素值之差的最大值，即Max(diff)，即找到像素值之差最大值的减数一第M块；第七步，选取前N块中的前M块；第八步，由于要做处理的是K，K即嵌入鲁棒水印的子块个数块，M>K，所以选取在这M块中，位置排序靠前的前K ±夬，若M〈K，则之前选取N块中，位置排序靠前的前K块。进一步，第四步具体包括:步骤一，将图片Il分块，每个子块大小为64*64，一共得8*8个子块；步骤二，将步骤一的子块再分块，每个块大小为8*8，一共得8*8个子块；步骤三，将每个小子块的像素点，一个有8*8个像素点，，随机分成A、B部分，每部分32个像素点；步骤四，鲁棒水印为1，则将部分A的像素点的像素值均加上嵌入强度，部分B则减去derta ;鲁棒水印为0，则将部分B的像素点的值加上嵌入强度，部分A则减去嵌入强度。进一步，步骤五具体包括:记录溢出点的位置与溢出值；像素点加减嵌入强度之后，造成上溢、下溢情况，即像素值大于255或者小于O ;如果发生这类情况，则需将像素点的坐标和溢出值记录下来。进一步，步骤六图像均值修改的方法具体包括:第一步，令阈值T等于二倍的嵌入强度；第二步，将每个小子块的A，B部分分别求像素值均值；即将A部分所有像素点的值相加之和，除以32 ；B部分同理；得均值，aver A, averB ；第三步，若此子块嵌入鲁棒水印为1，则求averA与averB之差，得diff ;若diff大于阈值T，则不改变均值；若diff小于阈值T，则:averA = averA+(T-diff)/2 ；averB = averB-(T-diff)/2 ；第四步，若此子块嵌入鲁棒水印为0，则求averB与averA之差，得diff’ ;若diff’大于阈值T，则不改变均值；若diff’小于阈值T，则averA = averA-(T-diff)/2 ；averB = averB+(T-diff)/2 ；第五步，将diff与diff’记录下作为可逆水印的一部分。本专利技术提供的鲁棒可逆水印嵌入的方法，包括:水印嵌入和水印提取；本专利技术充分利用鲁棒水印与可逆水印的特点，将二者结合，提出了可抵抗JPEG压缩攻击的鲁棒可逆水印。本专利技术与现有技术相比，具有以下优势:1、本专利技术是先通过低通滤波，过滤掉了图片上的噪点，降低了噪点对提取时选择块的干扰这一问题，巩固了水印的鲁棒性；例如:将512*512大小图片分成16*16个，大小为32*32比特的块时，如果将图片进行低通滤波处理后，用步骤三的方法选取三个块的坐标为(14，2)，(15，2)，(14，3)，在对嵌入水印后的图片进行一定百分比范围内的jpeg压缩后，再用同样方法选取块时，坐标保持不变，也就是块的位置保持不变；若不进行低通滤波处理，在同样百分比范围的jpeg压缩后，选取的块的位置会发生变化；由此，进一步提高了水印的提取正确性，巩固了水印的鲁棒性；2、本专利技术是通过边缘检测技术识别图片特征，在区域块上进行操作，克服了现有技术在像素点上进行操作，所需的数据量大，运算时间长的问题；本专利技术首先将待分割图像利用边缘检测进行处理，处理后的图片只保留图像中基本的纹理，然后在各个区域块上进行操作，得到区域块的像素和，最后把区域块的像素之和按照步骤三进行排序，所需的运算数据量小，提高了图像分割的效率；本专利技术在以上两处优势的基础下，保证了图片鲁棒性，又提高了图像的PSNR值(峰值信噪比(PSNR)，一种评价图像质量的客观标准)，较好的解决了现有可逆水印鲁棒性差，不具有良好的抵抗JPEG压缩的问题。【附图说明】图1是本专利技术实施例提供的鲁棒可逆水印嵌入的方法流程图。【具体实施方式】为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种鲁棒可逆水印嵌入的方法，其特征在于，该鲁棒可逆水印嵌入的方法包括水印的嵌入和提取；水印的嵌入具体包括如下步骤：步骤一，对原图I进行低通滤波处理，对原图片I进行高斯低通滤波处理，得图片I1；步骤二，对I1进行边缘检测，对图片I1进行边缘检测，得图片I2；步骤三，将图片I2分块、排序；步骤四，鲁棒水印的嵌入；将原图片I分块，每个子块大小为64*64，单位为比特，一共得8*8个子块；再将64*64大小子块分成8*8大小的小子块，在原图中挑出步骤三选择的子块，用patchwork算法嵌入鲁棒水印；步骤五，记录嵌入鲁棒水印后的像素点的溢出值与溢出坐标，作为可逆水印的一部分；步骤六，根据步骤五的结果对图像均值进行修改，修改值作为可逆水印的一部分；步骤七，可逆水印的嵌入，避开已经嵌入鲁棒水印的块儿，嵌入可逆水印；步骤八，合成嵌入水印后的图片，将嵌入鲁棒水印和可逆水印的块合并，得嵌入水印的图片IW；步骤九，对IW进行JPEG压缩，得图片IWJG；水印提取具体包括如下步骤：第一步，对IWJG进行低通滤波处理；对图片IWJG进行高斯低通滤波处理，得图片I1’；第二步，对I1’进行边缘检测，对图片I1’进行边缘检测，得图片I2’；第三步，将图片分块、排序；第四步，鲁棒水印的提取，将原图片分块，每个子块大小为64*64，一共得8*8个子块；在IW中挑出第三步选择的子块，用patchwork算法提取鲁棒水印；第五步，可逆水印的提取，避开已经提取过鲁棒水印的块儿，提取可逆水印；第六步，合成嵌入水印后的图片，将提取后鲁棒水印和可逆水印的块合并，得提取水印的图片IR。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王祥，裴庆祺，李骁，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61