[发明专利]一种融合离散余弦变换的空域彩色数字图像盲水印方法

说明书

本发明结合空域数字水印算法运行速度快和频域数字水印算法鲁棒性高的优点，公开了一种融合离散余弦变换的空域彩色数字图像盲水印方法。本发明根据离散余弦变换直流系数的独有特性，利用相邻像素方块直流系数的相关性原理，在空域中完成数字水印的嵌入与盲提取，无需进行真正的离散余弦变换。该发明将彩色数字水印图像嵌入到彩色载体图像中，在具有较好水印不可见性的前提下，同时具有较强的鲁棒性和较高的实时性，解决了大容量彩色图像数字水印算法运行速度慢、鲁棒性弱的难题，适用于快速、高效进行数字媒体版权保护的场合。

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数字水印的版权保护。

背景技术

随着多媒体技术的迅速发展，高效存储和传输数字化信息成为可能，然而与此同时也产生了一系列严重问题，如盗版、侵权、篡改等。因此版权保护问题越来越受到国内外学者的广泛关注。数字水印技术作为一种有效的数字产品版权保护和数据安全维护技术应运而生，水印的成功嵌入和提取能够有效保护数字版权，从而解决版权保护的难题。

根据载体图像的处理方式不同，数字水印算法被划分为空域水印算法和频域水印算法，前者具有算法简单、运行快的优点，但鲁棒性较差，而后者虽具有鲁棒性强的优点，但其相应变换域的正变换和反变换使得水印算法的运行时间较长。因此，如何结合二者的优点，在保证数字水印良好不可见性的前提下，设计一种鲁棒性强、实时性高的数字水印算法成为目前亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种融合离散余弦变换的空域彩色数字图像盲水印方法，包含具体的水印嵌入和水印提取两个过程，其水印嵌入过程描述如下：

第一步：将一幅大小为 M× M的彩色载体图像 H分成红、绿、蓝三个分层载体图像 H_i，并把每一个分层载体图像 H_i分为 m× m的非重叠像素方块，其中 i=1, 2, 3分别表示红、绿、蓝三层；

第二步：将一幅大小为 N× N的彩色水印图像 W分成红、绿、蓝三个分层水印图像，同时，为了提高水印的安全性，对每个分层水印图像进行基于密钥 Ka_i的Arnold变换得到置乱后的三个分层水印图像 W_i；将分层水印图像 W_i中的每个十进制像素值转换为8位二进制数，依次连接成长度为8 N²的水印位序列 SW_i，其中 i=1, 2, 3分别表示红、绿、蓝三层；