一种在图片中嵌入JPEG压缩格式图片的方法技术

本发明专利技术公开一种在图片中嵌入JPEG压缩格式图片的方法，应用于消除嵌入JPEG图像时水印前景边缘出现的白噪声。与传统的手工处理嵌入JPEG图像的可见水印相比，本方法提升了嵌入时对图像边缘进行处理的效率。此外，也对嵌入水印的边缘进行了平滑，提高了嵌入水印的整体美观度。观度。

【技术实现步骤摘要】
一种在图片中嵌入JPEG压缩格式图片的方法


[0001]本专利技术涉及一种在图片中嵌入可见水印的方法，特别是一种在图片中嵌入JPEG压缩格式图片的方法。

技术介绍

[0002]在多媒体记录的拍照过程中，为了表明当前所拍摄产品的编号、产品代号、产品名称、拍摄产品的位置及产品当前组装工序，目前采用的方法是将一张写有以上信息的可涂改纸质标识卡即“多媒体记录标示卡”放置在被拍摄产品位置旁，将标识卡同被拍摄产品放置一起拍摄，形成一张图像记录，即多媒体记录。这种人工生成标识的方法在拍摄时一方面由于拍摄时对焦位置的不同造成了多媒体记录的不一致性，另外也降低了多媒体记录拍摄的效率。
[0003]所以，在智能多媒体采集系统的研发的过程中，提出了对“多媒体记录标识卡”数字化的要求。在对“多媒体记录标识卡”进行数字生成过程中，需要将企业Logo和文字类信息进行生成，并嵌入到图像中。
[0004]由于企业Logo原始图像是JPEG编码格式的，而JPEG是一种有损压缩方法，在编码过程中,首先输入的原始图像被分为8*8像素的区域，JPGE对每个区域进行二维DCT变换后，对变换后的数据进行量化。量化因子常用色度量化表和亮度量化表，量化引入了信息的损失,但带来了较高的压缩率。之后对量化后的直流分量进行小块间的差分编码，对交流分量进行之字形排列。最后，对JPEG量化后的直流分量和交流分量分别进行熵编码。基本JPEG的熵编码中采用Huffman编码。对交流分量则先采用行程编码，然后再进行Huffman编码。由于量化时采用取整的方法，造成了信息损失，故解码时重建图像不能精确的再现原图像的灰度值。对原图转化为灰度图时，就会造成掩码边缘与图像前景边缘不匹配的情况，从而引入了白噪声。
[0005]现有的方法是通过人工使用PhotoShop绘图软件将企业Logo或文字通过手工的方式从图片中画出边缘轮廓并提取出来绘制到新的背景上。这种方式与智能多媒体采集系统设计的初衷相违背。

技术实现思路

[0006]本专利技术目的在于提供一种在图片中嵌入JPEG压缩格式图片的方法，解决人工嵌入经JPEG压缩的图片时需要手工提取边缘轮廓时效率低的问题。
[0007]一种在图片中嵌入JPEG压缩格式图片的方法的具体步骤为：
[0008]第一步搭建在图片中嵌入JPEG压缩格式图片的系统
[0009]在图片中嵌入JPEG压缩格式图片的系统，包括：图像读取模块、稀疏表征模块、中值滤波处理模块和图像合成模块。
[0010]图像读取模块的功能为：读取JPEG格式的嵌入图像，解码JPEG格式的图片信息，并将JPEG图像转化为RGB格式的图片；
[0011]稀疏表征模块的功能为：读取嵌入图像的RGB格式数据并进行二值化，生成嵌入图像的掩码；
[0012]中值滤波处理模块的功能为：对嵌入图像的掩码进行处理，对嵌入图像掩码中的白噪声进行消除，并生成处理后的掩码。
[0013]图像合成模块的功能为：将中值滤波处理模块的处理后的掩码与图像读取模块输出的待嵌入图像进行合成。
[0014]第二步图像读取模块将JPEG图像转化为RGB格式的图片
[0015]图像读取模块读取JPEG格式的图片作为待嵌入图像，图像读取模块并对该图像进行JPEG解码，依照JPEG压缩格式的解码处理流程，首先读取JPEG帧头部信息，依据JPEG帧头部相应位置的Huffman表、数据长度进行解码，分别依据DCHuffman表和ACHuffman表对进行熵解码。随后DC数据部分进行差分脉冲编码解码，AC数据部分进行之子解码，接着依据JPEG帧头信息的量化表对DC、AC进行反量化并进行合成。最后通过逆向DCT算法对YUV数据进行恢复并进行RGB颜色转换。按照JPEG解码步骤，对嵌入的JPEG图像进行解码，并转换为RGB格式的图像数据。
[0016]第三步稀疏表征模块从图像读取模块生成嵌入图像的掩码矩阵
[0017]稀疏表征模块读取图像读取模块的输出，将RGB格式的嵌入图像数据进行稀疏表征获得二值的图像掩码矩阵。
[0018]第四步中值滤波处理模块对稀疏表征后的得到的待嵌入图像掩码进行启发策略的中值滤波处理
[0019]定义一个滤波窗口设定为3
×
3，窗口范围对应中心像素为x
ij
[0020]设定噪声绝对阈值α和噪声相对阈值β；
[0021]设定图像白噪声的灰度范围为[255
‑
α，255]；
[0022]中值滤波处理模块确定核窗口内像素中值。窗口内除中心像素外其它八个像素设为(x1，x2，x3，
…
，x8)，所述中值为med(x1，x2，x3，
…
，x8)；
[0023]以核尺寸3x3为例，p是核窗口内中心点的像素x
ij
与其他8个像素的灰度值差大于β的像素的数量，q为核窗口内的其他8个像素与中心点x
ij
的灰度值之差大于β的像素的数量。
[0024]当q＝0时，x
ij
点为有用像素点，中值滤波输出的灰度值为核窗口中心点像素的灰度值。当核窗口内的中心点x
ij
的灰度值在[255
‑
α，255]范围内，且p＝8时，则x
ij
点为白噪声点，中值滤波输出的灰度值为med(x1，x2，x3，
…
，x8)；当p＝0时，点x
ij
为中值滤波输出的灰度值为，中值滤波输出的灰度值为核窗口中心点像素的灰度值。当核窗口内的中心像素x
ij
在[0,α]范围内，并且q＝8时，则x
ij
点为白噪声点，中值滤波输出的灰度值为med(x1，x2，x3，
…
，x8)。
[0025]当核窗口内的中心点x
ij
的灰度值在[255
‑
α，255]范围内，且0＜p＜8时，当x
ij
‑
med(x1，x2，x3，
…
，x8)＜β时，则x
ij
为有用像素点，中值滤波输出的灰度值为核窗口中心点像素的灰度值，当p＝1，2，3，4时均输出原值。当x
ij
‑
med(x1，x2，x3，
…
，x8)＞β时，则再以核窗口内任意一个与x
ij
的灰度值之差小于β的点为中心核窗口，设为x
i+1，j+1
，当x
i+1，j+1
‑
med(x1，x2，x3，
…
，x8)＞β时，则x
ij
为白噪声点，中值滤波输出的灰度值为med(x1，x2，x3，
…
，x8)，否则x
ij
为有用像素点，中值滤波输出的灰度值为x
ij
像素点灰度值原值。
[0026]第五步图像合成模块将中值滤波处理模块的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种在图片中嵌入JPEG压缩格式图片的方法，其特征在于具体步骤为：第一步 搭建在图片中嵌入JPEG压缩格式图片的系统在图片中嵌入JPEG压缩格式图片的系统，包括：图像读取模块、稀疏表征模块、中值滤波处理模块和图像合成模块；第二步 图像读取模块将JPEG图像转化为RGB格式的图片图像读取模块读取JPEG格式的图片作为待嵌入图像，图像读取模块并对该图像进行JPEG解码，依照JPEG压缩格式的解码处理流程，首先读取JPEG帧头部信息，依据JPEG帧头部相应位置的Huffman表、数据长度进行解码，分别依据DC Huffman表和AC Huffman表对进行熵解码；随后DC数据部分进行差分脉冲编码解码，AC数据部分进行之子解码，接着依据JPEG帧头信息的量化表对DC、AC进行反量化并进行合成；最后通过逆向DCT算法对YUV数据进行恢复并进行RGB颜色转换；按照JPEG解码步骤，对嵌入的JPEG图像进行解码，并转换为RGB格式的图像数据；第三步 稀疏表征模块从图像读取模块生成嵌入图像的掩码矩阵稀疏表征模块读取图像读取模块的输出，将RGB格式的嵌入图像数据进行稀疏表征获得二值的图像掩码矩阵；第四步 中值滤波处理模块对稀疏表征后的得到的待嵌入图像掩码进行启发策略的中值滤波处理定义一个滤波窗口设定为3
×
3，窗口范围对应中心像素为x
ij
设定噪声绝对阈值α和噪声相对阈值β；设定图像白噪声的灰度范围为[255
‑
α，255]；中值滤波处理模块确定核窗口内像素中值；窗口内除中心像素外其它八个像素设为(x1，x2，x3，
…
，x8)，所述中值为med(x1，x2，x3，
…
，x8)；以核尺寸3x3为例，p是核窗口内中心点的像素x
ij
与其他8个像素的灰度值差大于β的像素的数量，q为核窗口内的其他8个像素与中心点x
ij
的灰度值之差大于β的像素的数量；当q＝0时，x
ij
点为有用像素点，中值滤波输出的灰度值为核窗口中心点像素的灰度值；当核窗口内的中心点x
ij
的灰度值在[255
‑
α，255]范围内，且p＝8时，则x
ij
点为白噪声点，中值滤波输出的灰度值为med(x1，x2，x3，
…
，x8)；当p＝0时，点x
ij
为中值滤波输出的灰度值为，中值滤波输出的灰度值为核窗口中心点像素的灰度值；当核窗口内的中心像素x

【专利技术属性】
技术研发人员：卢山，董成国，李伟楠，陈星昭，李道奇，
申请(专利权)人：北京控制与电子技术研究所，
类型：发明
国别省市：