[发明专利]电子图章彩色数字水印嵌入和提取方法

说明书

技术领域

本发明涉及数字水印技术，尤其涉及一种基于NSCT-SVD的电子图章的彩色数字水印嵌入和提取方法。

背景技术

随着电子图章的应用越来越广泛，电子图章的安全性已经成为了一个倍受关注问题。数字水印技术作为一种重要的信息隐藏技术，能唯一地对多媒体进行标识，从而很好地解决这个问题。

在数字水印技术中，目前较流行采用彩色数字水印信息。彩色数字水印信息可用于版权保护、拷贝保护、图像认证等多种领域。可见，将彩色数字水印应用到电子图章中就是版权保护的一种，能很好的保护电子图章的版权，保护使用者的合法权益。

目前，应用彩色数字水印的算法在以下问题：

1)、目前的算法不具有水印的多样性，即电子图章中只能嵌入一种水印信息：

2)、水印的隐蔽性问题，电子图章的单调色彩导致含水印电子图章与原始电子图章的颜色不一致，有颜色失真问题；

3)、水印的鲁棒性问题，尤其是针对滤波、剪切以及一些强度较大的其他攻击的鲁棒性不强。

发明内容

为了解决以上提到的技术问题，本发明提供了一种电子图章彩色数字水印嵌入方法，包括：

针对原始电子图章进入步骤S1进行处理，针对原始水印图像进入步骤S2进行处理：

步骤S1包括：

S10：将原始电子图章分解成R，G，B三色通道；

S11：针对步骤S10分解后的每个通道，分别拆分成若干个非重叠块；

S12：对步骤S11拆分后的各非重叠块进行NSCT处理，从而得到每个非重叠块对应的低频子带和高频子带；

S13：对各低频子带进行奇异值分解，得到各低频子带的奇异值；

步骤S2包括：

S20：对一个或多个水印图像进行Arnold置换；

S21：将经步骤S20置换后的水印图像分解成R，G，B三色通道；

S22：对水印图像的各通道进行奇异值分解，得到水印图像的各通道的奇异值

完成步骤S1与S2后，进入步骤S3

S3：将步骤S22得到的一个或多个水印图像的各通道以奇异值相加的方式嵌入到步骤S13得到的对应通道的低频子带的奇异值，实现各通道水印的嵌入；

S4：针对步骤S3得到的相加后的奇异值进行奇异值重构，得到各通道各非重叠块的含水印的低频子带；

S5：将步骤S4得到的低频子带与步骤S12得到的高频子带进行NSCT逆变换，得到各通道的含水印的非重叠块；

S5：针对每个通道，拼接对应的含水印的非重叠块，从而得到含水印的电子图章的各通道；

S6：将含水印的电子图章的各通道进行合并，得到最终的含水印的电子图章。

可选的，所述步骤S3进一步包括：

若水印为一种，则：

基于水印嵌入因子，将步骤S22得到的水印图像R通道以奇异值相加的方式嵌入到步骤S13得到的R通道的若干低频子带中；将步骤S22得到的水印图像G通道以奇异值相加的方式嵌入到步骤S13得到的G通道的若干低频自带中；将步骤S22得到的水印图像B通道以奇异值相加的方式嵌入到步骤S13得到的B通道的若干低频自带中；

若水印为多种，则：

基于嵌入因子，将步骤S22得到的各水印图像R通道均分别以奇异值加入的方式嵌入到步骤S13得到的R通道的若干低频子带中；将步骤S22得到的各水印图像G通道均分别以奇异值加入的方式嵌入到步骤S13得到的G通道的若干低频子带中；将步骤S22得到的各水印图像B通道均分别以奇异值加入的方式嵌入加入到步骤S13得到的B通道的若干低频子带中。

可选的，针对每个通道，其非重叠块的数量为4个。

本发明还提供了一种电子图章彩色数字水印提取方法用以提取采用本发明可选方案提供的电子图章彩色数字水印嵌入方法得到的含水印的电子图章的水印；包括如下步骤：

S100：将含水印和不含水印的电子图章分解成R，G，B三个通道；

S200：针对步骤S100分解后的每个通道，分别拆分若干非重叠块；

S300：对步骤S200拆分得到的各非重叠块进行NSCT处理，得到含水印的电子图章的各非重叠块的低频子带和高频子带，以及不含水印的电子图章的各非重叠块的低频子带和高频子带；

S400：对步骤S300得到的各低频子带进行奇异值分解；

S500：将含水印电子图章的低频子带的奇异值与对应的不含水印电子图章的低频子带的奇异值进行相减；