[发明专利]数字图像可逆水印嵌入方法及其提取方法

权利要求书

1.数字图像可逆水印嵌入方法，其步骤为：

(1) 将载体图像X分成N个非重叠小块                                                ，x_i是x中任一块；

(2) 将所得小块分为三类块的集合：平滑块集合I₁ 、普通块集合I₂和复杂块集合I₃；

(3) 利用光栅扫描的方式对嵌入区按照从右到左，从下到上的顺序扫描嵌入区，I₁ 、I₂进行分块CS随机投影，I₃不做变化，相应地得到压缩感知后的随机投影测量值I₁^' 、I₂^'集合；利用自适应整数变换方法确定相应块的容量参数k_x；

(4) 根据步骤(3)建立比特序列记录Location Map(LM)，其中：

                                                       

同时采用行程编码（Run-length encoding，RLE）对LM进行无损压缩得到CLM；

(5) 分别对I₁^' 、I₂^'进行自适应整数变换，并根据k_x对I₁^' 、I₂^'利用自适应整数变换嵌入水印信息，记录得到的y_i的LSB，得到了一个二进制序列，利用LSB替代嵌入CLM，将二进制序列用整数变换嵌入到x_i中，最后结合I₃即可得到含水印图像I_w。

2.根据权利要求1所述的数字图像可逆水印嵌入方法，其特征在于三类块集合的分类，其步骤为：

(1)将载体图像进行分块，并计算各图像块的方差和均值，通过目标图像块与其周围图像块差值与预设阈值的关系，判断不同图像块纹理复杂程度，从而嵌入不同数据，预设两个阈值TH1、TH2，TH1TH2；

(2) 通过周围块的方差对目标块进行判定其是平滑块、普通块、复杂块。

3.根据权利要求1和2所述的数字图像可逆水印嵌入方法，其特征在于根据嵌入区从右到左，从下到上的顺序扫描嵌入区，并对相应的满足条件的嵌入块进行分块CS随机投影，得到随机投影测量值。

4.数字图像可逆水印提取方法，其步骤为：

(1) 将水印图像I_w分成N个非重叠小块，i_wi是I_w中任一小块；

(2) 用与嵌入过程中光栅扫描顺序相反的顺序即从左到右，从上到下进行扫描图像块，读取i_wi的LSB，得到压缩的位置图CLM；

(3) 解压CLM即得位置图LM，从而得TH1、TH2和T，据此判断出块类型，得到光滑块I₁ 、普通块I₂和复杂块I₃；

(4) 对得到的复杂块I₃不做处理，利用基于分块压缩感知的重构方法对平滑块I₁、普通块I₂进行块利用重构算法进行重构，得出压缩感知后的随机投影测量值；

(5) 根据步骤(3)得到位置图相关信息确定各块的容量参数k_x，对步骤(4)中I₁、I₂的重构结果进行自适应整数逆变换即可得到水印信息w和原始载体I。