[发明专利]一种融合哈尔变换的空域彩色图像盲水印方法

说明书

本发明结合空域数字水印算法隐蔽性好、频域数字水印算法鲁棒性强的优点，公开了一种融合哈尔变换的空域彩色图像盲水印方法。本发明根据哈尔变换在空频域间具有相关性的特点，在空域中直接求得图像块经哈尔变换后矩阵中的最大能量系数，并通过量化最大能量系数来完成数字水印的嵌入与盲提取。本发明能将彩色图像数字水印嵌入到彩色宿主图像中，不但具有较强鲁棒性、较好水印隐蔽性和较高安全性的特点，而且具有较快执行效率和较高嵌入量的特点，适用于高隐蔽性的大容量彩色数字图像快速版权保护的场合。

技术领域

本发明属于网络空间安全技术领域，涉及彩色数字图像作为水印的版权保护。

背景技术

随着网络技术的发展，互联网不可阻挡地走进了人们的生活，人们可以通过网络大量地获取和发布信息；彩色数字图像作为大信息量的载体，也日益走进人们的网络生活；但是，网络上一些歪曲、篡改、剽窃等非法侵权行为也随之而来，彩色数字图像的版权保护问题受到了人们的广泛关注。彩色版权标识图像的尺寸越来越大，水印的嵌入和提取时间变长，水印算法的执行效率面临着挑战；同时，水印容量和水印隐蔽性也迎来了挑战。因此，如何充分利用空域数字水印算法的优点设计大容量、高隐蔽性、强鲁棒性和高执行效率的彩色图像数字水印算法成为目前需要解决的问题之一。

发明内容

本发明的目的是提供一种融合哈尔变换的空域彩色图像盲水印方法，包含彩色图像数字水印的嵌入过程和提取过程，其水印嵌入的具体过程描述如下：

Step 1：彩色宿主图像的预处理：将大小为 M× M的24位彩色宿主图像 H作分层处理，得到红、绿、蓝三个分层宿主图像 H_p，并将各层中的像素划分为2×2的非重叠图像块， p=1,2,3分别表示红、绿、蓝三层；

Step 2：彩色水印图像的预处理：对大小为 N× N的24位彩色水印图像 W作分层处理，得到红、绿、蓝三个分层水印图像，随之对每层水印图像进行基于私钥 K_p的仿射变换得到置乱后的分层水印图像 W_p， p=1,2,3分别表示红、绿、蓝三层；然后，将各分层水印图像 W_p中的每个十进制像素值转换为一个8位的二进制序列，并依次拼接为水印字符串 wt_p， p=1,2,3分别表示红、绿、蓝三层；

Step 3：选择水印嵌入块：利用选块矩阵 S从分层宿主图像 H_p中选择水印嵌入块 haarblock，其中，选块矩阵 S由MATLAB内置函数randperm伪随机生成， p=1,2,3分别表示红、绿、蓝三层；