[发明专利]一种彩色图像水印嵌入方法、检测方法及系统

权利要求书

1.一种彩色图像水印嵌入方法，其特征在于，包括：

将源图像从RGB颜色空间转换到YCbCr颜色空间；

将Y通道图像作为载体图像并进行分块离散余弦变换，在每个分块中提取待嵌入水印的系数向量；对Y通道每个块计算基于方向多样性的JND值，同时选择Cb颜色通道计算颜色复杂度影响因子，构建出基于方向多样性和颜色对比度的JND感知模型；

根据基于方向多样性和颜色对比度的JND感知模型，计算每个系数向量对应的量化步长，再利用对数域的抖动调制算法向每个分块嵌入水印序列信息；

重建得到嵌入水印的Y通道图像并与源图像的Cb通道图像和Cr通道图像一起转变成RGB颜色空间，得到最终的嵌入水印的彩色图像。

2.如权利要求1所述的一种彩色图像水印嵌入方法，其特征在于，基于方向多样性和颜色对比度的JND感知模型：

其中，E_jnd(m,n)为第(m,n)个块的视觉冗余阈值，m和n均为大于等于1的正整数且m和n值均小于或等于划分的总块数量；每个块得到一个视觉冗余阈值，对应着不同位置离散余弦变换系数的可改变量；κ是表征个体察觉的视觉冗余阈值对视觉系统的总体影响的量；J_b为空间对比度敏感函数；F_la为亮度的自适应调制因子；F_cm为对比度掩蔽影响因子；F_c为颜色复杂度影响因子；μ_cm为对比度掩蔽因子；μ_p为平均亮度；ω_i,j为每一个块中离散余弦变换系数的方向角。

3.如权利要求1所述的一种彩色图像水印嵌入方法，其特征在于，每个系数向量对应的量化步长Δ_y为：

其中，M_d为载体图像的最大方向值；s^Tu为视觉冗余向量s在随机向量μ上的投影；视觉冗余向量s由相应块的视觉冗余阈值构成；

利用对数域的抖动调制算法向每个分块嵌入水印序列信息的过程包括：

根据载体向量x在随机向量u上的投影x^Tu计算对数域上的改变量y，计算公式如下：

由计算得到量化步长Δ_y和改变量y根据最小距离检测提取每个块内的水印信息。

4.一种彩色图像水印检测方法，其特征在于，包括：

将源图像从RGB颜色空间转换到YCbCr颜色空间；

将Y通道图像作为载体图像并进行分块离散余弦变换，在每个分块中提取待嵌入水印的系数向量；对Y通道每个块计算基于方向多样性的JND值，同时选择Cb颜色通道计算颜色复杂度影响因子，构建出基于方向多样性和颜色对比度的JND感知模型；

根据基于方向多样性和颜色对比度的JND感知模型，计算每个系数向量对应的量化步长，再利用对数域的抖动调制算法提取出每个分块的水印序列信息；

将检测出的所有水印序列信息重组成的水印图像。

5.如权利要求4所述的一种彩色图像水印检测方法，其特征在于，基于方向多样性和颜色对比度的JND感知模型：

其中，E_jnd(m,n)为第(m,n)个块的视觉冗余阈值，m和n均为大于等于1的正整数且m和n值均小于或等于划分的总块数量；每个块得到一个视觉冗余阈值，对应着不同位置离散余弦变换系数的可改变量；κ是表征个体察觉的视觉冗余阈值对视觉系统的总体影响的量；J_b为空间对比度敏感函数；F_la为亮度的自适应调制因子；F_cm为对比度掩蔽影响因子；F_c为颜色复杂度影响因子；μ_cm为对比度掩蔽因子；μ_p为平均亮度；ω_i,j为每一个块中离散余弦变换系数的方向角。