一种融合快速傅里叶变换的彩色QR码数字盲水印方法技术

本发明专利技术结合空域数字水印算法运行速度快和频域数字水印算法鲁棒性高的优点，公开了一种融合快速傅里叶变换的彩色QR码数字盲水印方法。本发明专利技术根据快速傅里叶变换直流系数的独有特性，在空域中获得图像块的快速傅里叶变换的直流系数，并利用该直流系数在空域中完成数字水印的嵌入与盲提取，而无需进行真正的快速傅里叶变换即可完成。该发明专利技术能将彩色QR码数字水印嵌入到彩色宿主图像中，不但具有较好的水印隐蔽性和较强的鲁棒性，而且具有较好的实时性，解决了大容量彩色图像数字水印运行速度慢的难题，适用于快速、高效进行数字媒体版权保护的场合。

【技术实现步骤摘要】
一种融合快速傅里叶变换的彩色QR码数字盲水印方法
本专利技术属于信息安全
，涉及高容量强鲁棒彩色数字水印图像的快速版权保护。
技术介绍
随着多媒体技术的快速发展，越来越多的彩色数字图像在网络上涌现、传播并成为现代信息的主要媒介之一，随之而来的盗版、侵权等非法行为屡见不鲜，其版权保护问题也越来越备受国内外学者的广泛关注。为此，一方面要求版权保护的标识趋向于美观实用、高容量的彩色图像数字水印，而不再局限于容量较小的伪随机序列、二值图像或灰度图像；另一方面，随着移动终端设备的广泛普及，现有的水印算法，尤其采用了人工智能、深度学习等技术的数字水印算法，因其较长的运行时间难以满足快速、高效的应用需求，需要进一步提高其运行速度。依据宿主图像工作域的不同，数字水印算法主要有空域数字水印算法和频域数字水印算法；前者具有算法简单、运行快的优点，但具有鲁棒性弱的缺点，而后者虽具有鲁棒性强的优点，但其相应变换域的正变换和反变换造成水印算法运行时间较长，影响了算法的实时性、实用性和可推广性。因此，如何充分结合二者的优点设计鲁棒性强、实时性好的数字水印算法成为亟待解决的问题之一。专利
技术实现思路
本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种融合快速傅里叶变换的彩色QR码数字盲水印方法，其特征在于通过具体的水印嵌入过程和提取过程来实现的，其水印嵌入过程描述如下：第一步：图像的预处理操作：将一幅大小为M×M的24位彩色宿主图像H分为红、绿、蓝三个颜色通道Hi，将每个通道分成大小为m×m的非重叠像素块；将一幅大小为N×N的24位彩色QR码水印图像W也分为红、绿、蓝三个颜色通道Wi，并依次将每个颜色通道Wi进行基于密钥Kai的Arnold置乱变换，并将通道Wi的每一个十进制像素值转换为长度为8位的二进制数值，将Wi中的二进制数值依次拼接为水印的字符串序列SWi，SWi 的总长度lenw为N×N×8，其中i=1,2,3，分别表示红...

【技术特征摘要】
1.一种融合快速傅里叶变换的彩色QR码数字盲水印方法，其特征在于通过具体的水印嵌入过程和提取过程来实现的，其水印嵌入过程描述如下：第一步：图像的预处理操作：将一幅大小为M×M的24位彩色宿主图像H分为红、绿、蓝三个颜色通道Hi，将每个通道分成大小为m×m的非重叠像素块；将一幅大小为N×N的24位彩色QR码水印图像W也分为红、绿、蓝三个颜色通道Wi，并依次将每个颜色通道Wi进行基于密钥Kai的Arnold置乱变换，并将通道Wi的每一个十进制像素值转换为长度为8位的二进制数值，将Wi中的二进制数值依次拼接为水印的字符串序列SWi，SWi的总长度lenw为N×N×8，其中i=1,2,3，分别表示红、绿、蓝三个颜色通道；第二步：定位嵌入像素块和确定待嵌入水印位：利用定位矩阵选择嵌入像素块block，该定位矩阵是由基于密钥Kbi的Hash伪随机置乱算法生成的；同时，按照顺序从对应通道的二进制字符串序列SWi中读取第j个待嵌入水印位wj，其中，1≤j≤lenw，i=1,2,3，分别表示红、绿、蓝三个颜色通道；第三步：由公式(1)，在空域中直接求得快速傅里叶变换结果中的直流分量tmax，而该直流分量不需要进行真正的快速傅里叶变换求得；(1)其中，p、q是像素在嵌入像素块block中行、列的位置，是像素块block中第p行、第q列位置的像素值，，m是嵌入像素块block的宽度（或高度）；第四步：利用公式(2)、(3)计算直流分量tmax的下边界值Clow和上边界值Chigh：(2)(3)其中，wj为第j个待嵌入水印位，1≤j≤lenw，floor(.)为向下取整函数，T为量化步长；第五步：依据公式(4)从上下边界值Chigh和Clow中选取最佳边界值cc：(4)其中，abs(.)为求绝对值函数；第六步：计算含水印...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏庆堂，刘得成，袁子涵，苏琳，王环英，王刚，张小峰，王伊蕾，孙玉娟，姚涛，王增锋，盛国瑞，
申请(专利权)人：鲁东大学，
类型：发明
国别省市：山东,37