一种在二值图像上嵌入水印以及提取水印的方法技术

一种在二值图像上嵌入水印的方法，包括以下步骤：ａ．对二值图像提取边缘；ｂ．对边缘点进行分析，计算出可修改像素的优先级；ｃ．将二值图像置乱；ｄ．对水印信号进行卷积编码；ｅ．在置乱的二值图像中嵌入水印图像。一种提取水印的方法，包括以下步骤：ａ′．将嵌入水印的二值图像进行置乱并分块；ｂ′．对每一子块提取一位水印信息；ｃ′．对水印矩阵进行Ｖｉｔｅｒｂｉ译码，得到要提取的水印。本发明专利技术的方法对二值图像的边缘点计算可修改优先级别，水印嵌入时优先考虑级别高的点，可使嵌入水印后的二值图像失真度最小；本发明专利技术在二值图象中嵌入一个有意义的水印信号，且水印的提取过程不需要任何原图像信息；同时本发明专利技术的方法使水印的保密性与鲁棒性方面均有显著提高。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

【技术保护点】
一种在二值图像上嵌入水印的方法，包括以下步骤：ａ．对二值图像提取边缘，用一个３×３的窗口从左到右，从上到下扫描全图像，用“１”表示黑像素，“０”表示白像素，对于３×３的窗口内如果像素性质不同（即有黑像素，又有白像素），且窗口的中心像 素值为１，则确定该窗口的中心点是图像的边缘点，其余情况均不是边缘点；记录下这些边缘点，水印的嵌入都在边缘点进行；ｂ．对边缘点进行分析，计算出可修改像素的优先级，以边缘点为中心，在３×３窗口内按照黑白像素的分布将边缘点分为４个优先级； ｃ．将二值图像置乱，将数字二值图像视为一个矩阵，黑点为１，白点为０，应用Ａｒｎｏｌｄ变换进行图像置乱，基于位置的图像置乱的Ａｒｎｏｌｄ变换可写为：＊＊＊其中ｘ、ｙ∈（０，１，２，…，Ｎ－１），表示某一像素点的坐标，ｘ ′、ｙ′为变换后的坐标，而Ｎ是图像矩阵的阶数；ｄ．水印预处理，在插入水印之前，对水印进行预处理，由于水印也为数字二值图像，也可将其视为一个矩阵，用卷积码对水印进行编码，即使用卷积码的生成矩阵乘以水印的数字图像矩阵；ｅ．在置乱 的二值图像中嵌入水印图像，首先将置乱的二值图像分割成互不相交的Ｍ×Ｍ大小的子块，Ｍ的取值与水印的数据量大小有关，设二值图像大小为Ｎ×Ｎ，水印图像经卷积编码后大小为Ｉ×Ｉ，则Ｍ＝取整［Ｎ／Ｉ］；由于置乱后的二值图像被分成Ｉ↑［２］个所 述Ｍ×Ｍ的子块，正好与水印编码后形成的Ｉ×Ｉ矩阵一一对应，每一个所述Ｍ×Ｍ的子块对应Ｉ×Ｉ水印矩阵相应位置上的点；如果该水印点为０，则在所述Ｍ×Ｍ的子块中嵌入０，若所述Ｍ×Ｍ子块内黑像素的点的数目为偶数，则不做任何修改； 若所述Ｍ×Ｍ子块内黑像素的点的数目为奇数，则按照步骤ｂ中所定的优先级，在优先级最高的点中选择一个并修改极性；如果该水印点为１，则在所述Ｍ×Ｍ的子块中嵌入１，若所述Ｍ×Ｍ子块内黑像素的点的数目为奇数，则不做任何修改；　 　若所述Ｍ×Ｍ子块内黑像素的点的数目为偶数，则按照步骤ｂ中所定的优先级，在优先级最高的点中选择一个并修改极性；所有水印信息嵌入完成后，再对图像进行Ａｒｎｏｌｄ反变换，得到嵌入水印后的图像。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄继风，林家骏，戴蒙，何孝富，
申请(专利权)人：上海师范大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]