使用半色调技术以隐藏多色阶或双色阶浮水印的方法。本发明专利技术提出一种方法，以将浮水印隐藏于两张半色调图像或单张半色调图像之中。半色调图像包含了被隐藏的浮水印的信息，且半色调图像中每一像素值都有一相应的偏移值。该偏移值是根据一相应的浮水印的像素值以及另一张半色调图像的像素值来决定。该偏移值是用来补偿相应的半色调图像输入值以及原始误差值。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种隐藏图像浮水印的技术，尤其涉及一种隐藏半色调图像浮水印的方法。
技术介绍
数字半色调(digital halftone)技术是一种将多色调图像转化为二元色调图像的技术。因为人类视觉系统具有低通特性，以致于这些半色调图像稍远看来可能类似于原始图像。半色调技术常被应用于计算机印表机，以及印刷书籍、报纸、杂志，因为印刷的相关过程当中只产生两种色调黑色(有墨水)和白色(无墨水)。目前三种最常见的半色调技术分别是有序抖动法(Ordered Dithering)、迭代式重建法(Iteration-basedReconstruction)以及错误扩散法(error diffusion，EDF)。这三种方法中，有序抖动法可以提供一有效率的步骤但视觉品质最差。迭代式重建法可以提供最佳的视觉品质但效率最差。相较而言，错误扩散法可提供一较好的解决方案以平衡视觉品质与编码效率。因此，现在市面上的印表机大多采用基于错误扩散法的半色调技术。 请参考图1，图1是传统半色调列印的错误扩散技术的示意图。其中xi，j代表输入值(或称为目前待处理的像素值)，vi，j代表增益值(或称为校正后灰阶值)，bi，j代表输出值(或称为增益值与临界值vth比较后的结果)，ei，j代表增益值vi，j减输出值bi，j后所获得的误差值，x′i，j代表用来补偿输入值xi，j的错误扩散值，h代表权重矩阵同时也是错误扩散核心(kernel)。举例来说，Floyd的错误扩散核心可表示成 Jarvis的错误扩散核心可表示成 Stucki的错误扩散核心可表示成 其中“一”代表在目前列中已经处理过的像素(因此将错误扩散到已经处理过的像素便无意义而不需要)，而“#”代表目前正在处理的像素。错误扩散核心中的每个数值代表上述正在处理的像素所产生的误差值ei，j扩散到邻近像素的权重。一般而言，上述各数值xi，j、x′i，j、vi，j、bi，j及ei，j之间的关系可表示如下 vi，j＝xi，j+x′i，j(1) ei，j＝vi，j-bi，j (4) 其中hm，n代表权重矩阵h的组成单元，min_level代表半色调图像所呈现的二像素值当中的较小值，max_level代表半色调图像所呈现的二种像素值当中的较大值，而vth代表临界值。 举例来说，当使用Floyd的错误扩散核心时，方程式(2)可被改写如下 其中权重矩阵h为 此外，如果半色调图像是从一张八位的原始图像转换而来，则min_level等于0，而max_level等于255(即28-1)。因此，如果临界值vth等于128，则方程式(3)可被改写如下 当bi，j等于0时，印表机列印一墨水点到相应的像素格上；当bi，j等于255时，印表机就不会列印墨水点到相应的像素格上。权重矩阵h会将增益值ei，j与输出值bi，j之间的误差值ei，j扩散到邻近的像素。接着，下一个输入值xi，j将被调整，而产生下一个增益值vi，j。在进行错误扩散半色调技术时，图像被从左到右、从上到下的扫描，而所有的像素值一个接一个地被量化。每当量化误差被扩散到邻近像素时，那些已经被量化的像素将不会受到影响。 举例而言，Floyd的核心的虚拟码(pseudo-code)可表示如下 for each i/*每一列的循环*/ for each j/*每一行的循环*/ /*进行半色调处理*/ oldpixel＝pixel(i，j) if oldpixel≥threshold，then newpixel＝max_level if oldpixel＜threshold，then newpixel＝min_level pixel(i，j)＝newpixel /*进行错误扩散*/ error_value＝oldpixel-newpixel pixel(i+1，j)＝pixel(i+l，j)+7/16*error_value pixel(i-1，j+1)＝pixel(i-1，j+1)+3/16*error_value pixel(i，j+1)＝pixel(i，j+1)+5/16*error_value pixel(i+1，j+1)＝pixel(i+1，j+1)+1/16*error_value endfor(j) endfor(i) 近年来，如何将机密数据藏入半色调图像已成为一重要的研究课题。它可见于许多应用中，包括保护图像的所有权、防止未经许可的图像盗用，以及确认图像是否遭修改。目前已公开许多基于半色调技术以嵌入浮水印的方法。例如，Ming Sun Fu(以下简称Fu)和Oscar Chi-Lim Au(以下简称Au)在他们的论文“Data hiding in halftone images by stochastic errordiffusion”(IEEE ICASSP’01，vol.3，pp.1965-1968，2001)公开了一种在半色调图像中隐藏数据的方法。简单来说，Fu和Au的方法是从一多色调图像X产生二张单色调图像Y0、Y1。第一张半色调图像是用标准错误扩散半色调技术产生，第二张半色调图像则是用数据隐藏推测错误扩散法(data hiding stochastic error diffusion，DHSED)所产生。浮水印H的信息可由二张单色调图像Y0、Y1的迭加结果所产生。其假设浮水印中所有黑色像素的集合为HB，而该浮水印中所有白色像素的集合为HW，而目前正处理的像素为(i，j)。当(i，j)∈HW，半色调图像Y0在座标(i，j)上的像素值等于半色调图像Y0在座标(i，j)上的像素值。反的当(i，j)∈HB，Fu和Au定义了一个以目前像素(i，j)为中心且长宽为(2L+1)x(2L+1)的矩阵C。如果矩阵C包含了白色像素和黑色像素，则矩阵C中的白色像素可表示成集合D，而 当 时，错误值ei，j等于零。当(i，j)∈D时，错误值ei，j等于max(min(vi，j-bi，j，127)，-127)。当 时，错误值ei，j等于(vi，j-bi，j)。因此，当(i，j)∈HW时，(y0)i，j＝(y1)i，j，且当(i，j)∈HB时，(y1)i，j对于(y0)i，j之间有一微小的偏移。 然而，Fu和Au的方法有一些缺点。比如说，为了隐藏浮水印的黑色像素在半色调图像Y1中，Fu和Au的方法在进行比较目前像素(i，j)和上述黑色像素的位置时，将会较费时。此外，如果原始的浮水印是一张较复杂图像，被嵌入的浮水印在迭加图像中的对比会不足。且，由于浮水印是一种半色调图像，其用以隐藏数据的容量会被限制在低水平。
技术实现思路
本专利技术提供一种使用半色调技术隐藏一浮水印的方法。所述方法包括根据一临界值与一权重矩阵，进行第一错误扩散程序，以将一原始图像转换成第一半色调图像；设定一噪声值；以及根据临界值、权重矩阵以及噪声值，进行第二错误扩散程序，以将原始图像以及浮水印转换成第二半色调图像。其中第二半色调图像在座标(i，j)上的像素的一偏移值是依据第本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种使用半色调技术隐藏一浮水印的方法，该方法包括： 根据一临界值与一权重矩阵，进行一第一错误扩散程序，以将一原始图像转换成一第一半色调图像； 设定一噪声值；以及 根据该临界值、该权重矩阵以及该噪声值，进行一第二错误扩散程序 ，以将该原始图像以及该浮水印转换成一第二半色调图像； 其中该第二半色调图像在座标（ｉ，ｊ）上的该像素的一偏移值是依据该第一半色调图像在座标（ｉ，ｊ）上的一像素的一像素值以及该浮水印在座标（ｉ，ｊ）上的一像素值决定； 其中该第二错 误扩散程序依据该第二半色调图像在座标（ｉ，ｊ）上的该像素的该偏移值，调整该第二半色调图像在座标（ｉ，ｊ）上的该像素的一原始误差值，以产生一调整误差值； 其中该第二错误扩散程序根据该权重矩阵，扩散该调整误差值至邻近该第二半色调图像在座标 （ｉ，ｊ）上的该像素的其他像素。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭景明，刘云夫，
申请(专利权)人：郭景明，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]
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