[发明专利]一种小波域盲水印方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种数字水印嵌入和检测的方法，属于信息隐藏领域。该方法可用于数字产品的版权认证、防伪识别、盗版跟踪等领域。

背景技术

数字技术和网络化的发展使得数字信息可以在网络上方便、快速地传播，然而，当快捷准确的数字传输手段为人们提供便利的同时，也提出了新的挑战——数字产品的侵权、盗版和随意篡改。数字水印技术是目前信息安全技术领域的一个新方向，是一种可以在开放网络环境下保护版权和认证来源及完整性的新型技术，它在篡改鉴定、数据的分级访问、数据跟踪和检测、商业和视频广播、Internet数字媒体的服务付费、电子商务认证鉴定等方面具有十分广阔的应用前景。

被誉为“数学显微镜”的小波变换，由于具有良好的时频特性以及与人眼视觉系统（HVS）的一致性，经过小波逆变换后，所加入的水印信息基本均匀地分散到整幅图像上，这就使一定程度的噪声和滤波不能干扰隐藏的信息，因此可以大大提高对剪切、噪声和滤波的鲁棒性。

当前已有不少基于小波域的数字水印技术，但在水印的提取和检测时要需要原始图像，增加了产品的防伪、认证等过程的困难。

发明内容

本发明的目的是设计出一种针对彩色图像的盲水印嵌入和检测方法。该方法要求水印检测时不使用原始图像，同时要求水印有比较强的透明性和抗攻击能力。使得该方法可以广泛用于数字产品的版权认证、防伪识别、盗版跟踪等领域。

为实现上述目的，本发明包括水印的嵌入和检测两个方面。

一、水印的嵌入。

（1）色彩模式的转换。读取图像数据，将RGB色彩模式转换为YUV色彩模式。

（2）图像置乱处理。利用改进的Arnold变换将色差成分U进行置乱，得到U’。

（3）小波分解。对U’进行三层二维小波分解。

（4）水印的嵌入。将水印序列W按照加权叠加的方式嵌入第二和第三层高频系数中。

（5）图像重建。进行小波重构、图像反置乱，得到含有水印的图像。

上述图像数字水印的嵌入方法具有以下优点：在嵌入水印之前，通过对图像进行置乱处理将水印的嵌入所带来的“块效应”化整为零散布到图像的不同区域，在一定程度上提高了水印的“不可视性”。同时，由于置乱后图像的小波高频系数服从高斯分布，这就使得线性相关检测达到最优。另一方面，将水印文件嵌入到第二第三层高频系数中复合人类视觉特性，同时保证了水印的透明性和鲁棒性。

二、水印的检测。

（1）色彩模式的转换。读取图像数据，将RGB色彩模式转换为YUV色彩模式。

（2）图像置乱处理。利用改进的Arnold变换将色差成分U进行置乱，得到U’。

（3）小波分解。对U’进行三层二维小波分解。

（4）水印的检测。计算第二第三层高频系数和水印序列W的协方差以判定水印是否存在。

上述图像数字水印的嵌入方法具有以下优点：在水印检测的过程中不需要原始图像，实现了盲水印检测。

附图说明

图1 是本发明的水印嵌入流程图。

图2 是本发明的水印检测流程图。

图3原始lena图像。

图4置乱后的lena图像。

图5 含水印的lena图像。

图6原始lena图像的检测结果。

图7含水印的lena图像的检测结果。

具体实施方式

以下结合附图、实施例对本发明作进一步详细描述。

一、水印的嵌入。

（1）读取lena图像（见图3）的RGB值，将RGB色彩模式转换为YUV色彩模式，转换方程为：                                                。