[发明专利]一种基于分块合并策略的PVO数字水印方法

权利要求书

1.一种基于分块合并策略的PVO数字水印方法，其特征在于，所述基于分块合并策略的PVO数字水印方法包括以下步骤：

步骤一，读取原始灰度图像并将其分为不重复的2*2大小的块；

步骤二，对每一个分块计算其复杂度并在位图中标记；

步骤三，对位图进行无损数据压缩并作为辅助信息的一部分等待嵌入；

步骤四，2*2分块的嵌入，对于复杂度小于T1的块进行PVO的嵌入；

步骤五，第一层合并：对于复杂度大于T1的2*2的块，计算与相邻块的相似度Sim，根据相似度大小，将相似度小于S的相邻块进行合并，形成一个大小为8的分块，2*4或4*2；

步骤六，对于合并后的块，再次计算其复杂度并根据阈值T2进行PVO的嵌入；

步骤七，第二层合并：对于步骤四中合并后未用来嵌入复杂度大于T3的块，根据相邻块的位置关系，将满足要求的块合并成一个4*4的块，对于合并后的块，再次进行复杂度的计算，对复杂度小于T3的块进行PVO嵌入；

步骤八，合并后的块，再次计算复杂度并根据阈值T3进行PVO的嵌入；

步骤九，使用LSB替换的方法进行辅助信息的嵌入，并将替换下来的LSB序列作为负载的一部分进行嵌入；嵌入完成；所述辅助信息的嵌入读取图像的前个像素点的LSB来得到一个S_LSB序列，序列将作为水印的一部分嵌入到图像中；采用LSB替换的方法将辅助信息嵌入到像素点中；

步骤十，从嵌入后的水印图像的指定像素中读取LSB以获得辅助信息；

步骤十一，从辅助信息中得到压缩后的位图并解压；

步骤十二，按嵌入时的方案将图像分成2*2大小不重复的块并计算复杂度；

步骤十三，水印提取；

(1)辅助信息获取；

读取图像前个像素的LSB从而得到阈值T1，T2，T3，S以及ξ_end和l_clm，压缩后的位图长度l_clm；根据l_clm的大小继续读取l_clm个像素的LSB从而得到压缩后的位图LM，对其进行解压缩；水印结束标记ξ_end；

(2)图像分块及预处理；

按嵌入时的方案将图像分成2*2大小不重复的块计算每一个分块的复杂度；

(3)2*2分块水印提取；

根据T1，从复杂度小于T1的块中提取出第一部分水印；

(4)第一层合并及提取；

采用与嵌入时相同的合并，将相似度Sim小于S的相邻的块进行第一次合并，计算每一个合并后的块的复杂度并排序，从复杂度小于T2的块中提取出第二部分水印；

(5)第二层合并及提取；

将(4)中未用到的块根据相邻块的位置关系，合并成4*4的块；计算每一个合并后的块的复杂度并排序，从复杂度小于T3的块中提取出第三部分水印；

(6)图像恢复

根据上述步骤中提取的数据得到原始的S_LSB序列，将其替换回原来的位置，得到原始图像；

步骤十四，根据提取的数据得到被替换的LSB序列，将其替换回原来的位置，得到原始图像。

2.如权利要求1所述的基于分块合并策略的PVO数字水印方法，其特征在于，所述步骤五具体包括：

(a)对于复杂度大于T1的2*2的块，计算其与相邻块的相似度Sim；

(b)根据相似度大小，将SimS的相邻块进行合并，形成一个大小为8的分块，2*4或4*2。

3.如权利要求1所述的基于分块合并策略的PVO数字水印方法，其特征在于，所述步骤十三具体包括：

(a)从复杂度小于阈值T1的2*2的块中提取出第一部分水印；

(b)对剩下的块根据阈值S按相似度Sim进行第一层合并；

(c)从合并的块中根据阈值T2提取出第二部分水印；

(d)对(c)中剩下的块进行第二层合并及提取。

4.如权利要求1所述的基于分块合并策略的PVO数字水印方法，其特征在于，所述辅助信息包括：

三层嵌入的复杂度阈值T1(8bits)，T2(8bits)，T3(8bits)；

第一次合并的相似度阈值S(8bits)；

水印结束标记

压缩后的位图长度

压缩后的位图LM(l_clmbits)。