水印的提取

申请专利号 CN03129534.7

专利申请日 2003.06.26

名称 基于余数图像的数字水印嵌入和提取方法

公开（公告）号 CN1471019

公开（公告）日 2004.01.28

类别 物理

颁证日

优先权

申请（专利权） 上海交通大学

地址 200030上海市华山路1954号

发明（设计）人 蒋铃鸽;王东建;何晨;冯国瑞

国际申请

国际公布

进入国家日期

专利代理机构 上海交达专利事务所

代理人 毛翠莹

摘要

一种基于余数图像的数字水印嵌入和提取方法，将图像在空间域分块并利用混沌映射对各虚进行块内置乱，每虚中的载体图像数据被分解成“余数图像块”和“商图像块”，利用混沌序列对水印信息进行加密和直接序列扩频，将扩频后的水印信息嵌入到“余数图像块”中，对越界数据处理后将各“余数图像块”和对应“商图像块”组装，利用混沌映射进行块内反置乱并将各块组装后得到嵌入水印后的图像。水印提取时，按照水印嵌入时的顺序将图像分块并用混沌进行块内置乱，求得相应的“余数图像块”，然后用混沌映射生成的检测序列对“余数图像块”进行相关解调并进行门限判决，得到的加密水印用混沌映射解密后恢复出隐藏的水印信息。

主权项

1、一种基于余数图像的数字水印嵌入和提取方法，其特征在于包括如下具体步骤： 1)根据授权系统密钥得到混沌映射参数和初值，产生三组混沌随机序列，依次记为PN1，PN2和PN3，其中，序列PN1和PN3的长度与载体图像的像素数 M1×M2相等，序列PN2的长度与水印数据的比特数W相等； 2)图像分块置乱、水印数据的加密和扩频：将载体图像M1×M2像素分成与水印比特数W一样多的虚，每块大小为N1×N2像素，将序列PN1排列成与载体图像形状一致的M1×M2矩阵，并分解成N1×N2大小的虚，将块内坐标为 (i，j)的元素值在小数点之后二进制展开log2(N1·N2)位，依次取log2(N1)和 log2(N2)位形成一个坐标对(cx(i)，cy(j))，依次对每个图像块中的(i，j)坐标处和(cx(i)，cy(j))坐标处的像素互换位置，实现载体图像块内置乱，将混沌序列PN2量化成0/1等概的二进制序列，并与二进制水印数据异或运算，完成对水印数据的加密，将混沌序列PN3量化成零均值的伪随机序列作为扩频调制序列，并将加密的水印比特由{0，1}映射成{-1，+1}，用量化后的随机序列 PN3对其进行直接序列扩频得到扩频后的水印信息； 3)数字水印嵌入：每个置乱后的载体图像块对应嵌入一个水印比特，将每个小块用模m1分解成“余数图像块”和“商图像块”，把加密扩频后的水印乘上水印强度后与对应的“余数图像块”相加，并经过模m1内对超过[0，m1-1]的值进行修正，把“余数图像块”和对应的“商图像块”经块内反置乱和块组装操作得到嵌过水印的载体图像，其中，模m1选取小于灰度等级256的整数值； 4)水印提取：根据授权密钥利用混沌映射把收到的嵌入水印的图像经过与嵌入阶段相同的方式分块置乱，根据信道情况选取模m2得到相应的“余数图像块”，按照密钥恢复扩频调制序列作为接收机的检测序列，用该检测序列与每个“余数图像块”进行相关运算并进行判决，得出加密的水印数据；最后，按照密钥用混沌映射生成解密序列，对水印信息进行解密后得到嵌入的水印信息，其中，模m2的选取分两种情况：载体图像发布过程中没有受到污染，则取m2＝m1，否则m2取256。