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基于块分类的三元素差值可逆图像水印算法制造技术

技术编号:35744766 阅读:29 留言:0更新日期:2022-11-26 18:49
本发明专利技术涉及信息隐藏,数字水印技术领域,公开了基于块分类的三元素差值可逆图像水印算法,对水印置乱变换,将原始图像分为两个区域R1和R2,R1嵌入区分成33的子块,利用周围块与目标块统计特性判断目标块类型,得到平滑块、复杂块的块集合,复杂块不嵌入水印以增强不可见性,对平滑块每行相邻三元素排序后做差值,并生成差值直方图,在每个平滑子块中嵌入水印信息;将辅助信息通过LSB替换的方法嵌入到R2中,合并R1,R2得到最终的含水印图像。水印提取算法为水印嵌入算法的逆过程。与现有技术相比,本发明专利技术在保证一定的嵌入容量下,可以极大地提高图像的视觉质量,在提取出水印后能完全恢复出原载体图像,实现了算法可逆。实现了算法可逆。实现了算法可逆。

【技术实现步骤摘要】
基于块分类的三元素差值可逆图像水印算法


[0001]本专利技术涉及信息隐藏,数字水印
,具体涉及一种基于块分类的三元素差值可逆图像水印算法。

技术介绍

[0002]可逆图像水印要求在保证载体图像的视觉质量的情况下,水印嵌入到载体图像中,并且在嵌入水印之后,原始载体图像可以无损恢复,常常应用在军事、化工、医疗等特殊领域,目前可逆图像水印技术研究的目标之一就是如何以最小的失真来获得最大的有效嵌入信息。
[0003]可逆水印算法在空间域主要分为直方图平移和差值扩展两类。直方图平移最早是NI等提出的。李妍等利用直方图平移方法对图像灰度值进行修改,通过设定标志点来防止灰度值溢出来嵌入水印信息,在嵌入大量水印的情况下可以有较好的视觉质量。王俊祥等提出面向差值域多层嵌入的高性能直方图平移算法,在每层嵌入时选择最适合的峰值点与零点,该算法性能较同类算法有显著的提高。李丁盛等提出基于二维直方图平移的可逆水印算法,解决了图像在嵌入大容量水印情况下图像视觉质量不高的问题。刘连山等通过结合分块预测和直方图平移两种方法,使得嵌入之后的水印不可感知性更好。。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于块分类的三元素差值可逆图像水印算法,其特征在于,包括水印嵌入算法,具体步骤如下:步骤(1)对水印W作Amold置乱变换得到W

,对变换后的水印W

转变为一维二进制序列;步骤(2)将原始图像分为两个区域R1和R2,R1为嵌入区,R2为非嵌入区,非嵌入区保有最下面两行和最右边两列;步骤(3)将R1区域分成互不重叠的3
×
3的子块,利用块类型划分方法根据各个块的均值与方差得到平滑块、复杂块的块集合;步骤(4)对平滑块子块A={x1,x2,Λ,x9}每行的元素进行排序得到子块A

={y1,y2,Λy9,},计算A

子块的各行像素值差值,两边像素与中间位置像素值做差形成差值;步骤(5)将所有平滑块子块的差值生成差值直方图,在每个平滑块子块中嵌入水印信息;步骤(6)依次对平滑块所有子块作上述处理,完成所有平滑块水印的嵌入;步骤(7)还原步骤(4)中像素值排序时交换的像素点位置;步骤(8)将辅助信息通过LSB替换的方法嵌入到R2中,合并R1,R2得到最终的含水印图像。2.根据权利要求1所述的基于块分类的三元素差值可逆图像水印算法,其特征在于,所述步骤(4)中对平滑块子块A={x1,x2,Λ,x9}每行的元素进行排序得到子块A

={y1,y2,Λy9,}时,将该子块每行的像素点进行比较,最小值置于中间,两边像素与中间位置像素值做差形成差值。3.根据权利要求1所述的基于块分类的三元素差值可逆图像水印算法,其特征在于,所述步骤(5)中在每个平滑块子块中嵌入水印信息具体为:在每个平滑块子块的嵌入过程中,选取整体差值直方图的峰值m与零点n,每个子块修改后的差值为:其中,b∈(0,1)是嵌入的水印信息,为嵌入水印信息后的差值,y

为两边像素与中间位置像素值做差形成差值,具体为y
′1=y1‑
y2,y
′2=y3‑
y2,y
′3=y4‑
y5,y
′4=y6‑
y5,y
′5=y7‑
y8,y
′6=y9‑
y8;嵌入水印信息后的像素为:其中,为每个子块修改后的差值4.根据权利要求1所述的基于块分类的三元素差值可逆图像水印算法,其特征在于,所
述步骤(3)块类型划分方法为通过目标块与其周围图像块差值与预设阈值TH的关系,判断不同图像块纹理复杂程度,具体为:步骤3.1:预设阈值TH选取待划分目标块的方差值,块1,块2,块3,块4为目标块的周围块,V1,V2,V3,V4为块1,块2,块3,块4的方差值,块1为上边界块,块2为左边界块,块3为下边界块,块4为右边界块;步骤3.2:判断四个顶点块的块类型:(1)当为左上顶点块时,其类型判断为:若(V3≥TH)&&(V4≥TH)):目标块判为复杂块,否则目标块为平滑块;(2)当为右上顶点块时,其类型判断为;若(V2≥TH)&&(V3≥TH)):目标块判为复杂块,否则目标块为平滑块;(3)当为左下顶点块时,其类型判断为:若(V1≥TH)&&...

【专利技术属性】
技术研发人员:张正伟刘天府李瑶李芬芬孟倩肖绍章张粤金圣华杨畅
申请(专利权)人:淮阴工学院
类型:发明
国别省市:

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