[发明专利]一种用于图像检索和版权保护的数字水印嵌入和提取方法

权利要求书

1.一种用于图像检索和版权保护的数字水印嵌入方法，其特征在于它的处理过程为：首先，对待嵌入二值数字水印的原始数字8bit灰度图像进行归一化处理；其次，对归一化处理后得到的数字图像进行二维离散小波变换，得到一个第一小波逼近子图和多个第一小波细节子图；将第一小波逼近子图分解为一个小数部分第一小波逼近子图和一个整数部分第一小波逼近子图；再次，根据待嵌入的二值数字水印中的每个像素的像素值，结合小数部分第一小波逼近子图中的每个系数的系数取值范围，对小数部分第一小波逼近子图中的每个系数的系数值进行二值量化处理，实现二值数字水印的嵌入，并返回一个二值逻辑表；然后，将二值量化处理后得到的新的小数部分第一小波逼近子图和整数部分第一小波逼近子图组合成新的第一小波逼近子图；将新的第一小波逼近子图和多个第一小波细节子图一起进行二维离散小波逆变换，得到嵌入有二值数字水印的数字图像；最后，将二值数字水印及在二值数字水印嵌入过程中返回的逻辑表传输给数字水印提取端。

2.根据权利要求1所述的一种用于图像检索和版权保护的数字水印嵌入方法，其特征在于它具体包括以下步骤：

①-1、在数字水印嵌入端，假设有K个待嵌入的二值数字水印和K幅待嵌入二值数字水印的原始数字8bit灰度图像，将第k个二值数字水印记为W_k，W_k={w_k|w_k(m_k,n_k)=0或1,1≤m_k≤M_k,1≤n_k≤N_k}，将第k幅待嵌入二值数字水印的原始数字8bit灰度图像记为F_k，F_k={f_k|0≤f_k(i_k,j_k)≤255,1≤i_k≤I_k,1≤j_k≤J_k}，其中，1≤k≤K，K≥1，W_k的分辨率为M_k×N_k，在此假设M_k=N_k，w_k(m_k,n_k)表示W_k中坐标位置为(m_k,n_k)的像素的像素值，F_k的分辨率为I_k×J_k，在此假设I_k=J_k，f_k(i_k,j_k)表示F_k中坐标位置为(i_k,j_k)的像素的像素值；

①-2、假设当前正在处理的待嵌入二值数字水印的原始数字8bit灰度图像为第k幅待嵌入二值数字水印的原始数字8bit灰度图像F_k；

①-3、对F_k进行归一化处理，将F_k经归一化处理后得到的数字图像F′_k中坐标位置为(i_k,j_k)的像素的像素值记为f′_k(i_k,j_k)，f′_k(i_k,j_k)=f_k(i_k,j_k)/255，其中，1≤i_k≤I_k,1≤j_k≤J_k；

①-4、对F′_k进行L_k级二维离散小波变换，得到一个第一小波逼近子图和多个第一小波细节子图，将F′_k对应的第一小波逼近子图记为FA_k，其中，L_k=log₂(I_k/M_k)=log₂(J_k/N_k)，FA_k的分辨率为

①-5、将FA_k分解为小数部分和整数部分两部分数据子图，得到一个小数部分第一小波逼近子图和一个整数部分第一小波逼近子图，分别记为FAD_k和FAI_k；

①-6、根据W_k中的每个像素的像素值，对FAD_k中的每个系数的系数值进行二值量化处理，实现二值数字水印W_k的嵌入，并返回一个大小为M_k×N_k的二值逻辑表，将经二值量化处理后得到的小数部分第一小波逼近子图记为FAD′_k，将返回的二值逻辑表记为Lg_k；

①-7、将FAD′_k和FAI_k组合成F′_k对应的新的第一小波逼近子图，记为FA′_k；

①-8、将FA′_k和F′_k对应的多个第一小波细节子图一起再进行L_k级二维离散小波逆变换，得到嵌入有二值数字水印W_k的数字图像，记为F″_k；

①-9、令k=k+1，然后返回步骤①-2继续对下一幅待嵌入二值数字水印的原始数字8bit灰度图像进行处理，直至K幅待嵌入二值数字水印的原始数字8bit灰度图像均处理完毕，其中，k=k+1中的“=”为赋值符号；

①-10、将K个二值数字水印W₁、W₂、…、W_k、…、W_K以及在二值数字水印嵌入过程中返回的二值逻辑表Lg₁、Lg₂、…、Lg_k、…、Lg_K传输给数字水印提取端，其中，W₁表示第1个二值数字水印，W₂表示第2个二值数字水印，W_K表示第K个二值数字水印，Lg₁表示在二值数字水印W₁嵌入过程中返回的二值逻辑表，Lg₂表示在二值数字水印W₂嵌入过程中返回的二值逻辑表，Lg_K表示在二值数字水印W_K嵌入过程中返回的二值逻辑表。