[发明专利]一种立体视频图像的盲水印嵌入和提取方法

摘要

本发明公开了一种立体视频图像的盲水印嵌入和提取方法，通过将立体视频图像分成互不重叠的图像块，对各个图像块实施离散余弦变换和二级离散小波变换，分析立体视频图像的左、右视点图像的离散余弦变换直流系数和二级离散小波变换的低频系数之间的大小关系，从而在立体视频图像中定义图像块的内部关系和两图像块间的块间关系，通过这些关系和水印信息是否一致来决定水印嵌入方式，其中关系嵌入时不改变原始立体视频图像的数据，量化嵌入时对离散余弦变换直流系数修改幅度小的图像块的离散余弦变换直流系数进行修改，这样有效保证了立体视频图像的质量；同时在水印提取时不需要原始立体视频图像，实现了盲检测。

主权项

1.一种立体视频图像的盲水印嵌入方法，其特征在于包括以下步骤：①在水印嵌入端，令S_org为尺寸为M×N的原始立体视频图像，原始立体视频图像S_org包括左视点图像和右视点图像，记原始立体视频图像S_org的左视点图像为L_org，记原始立体视频图像S_org的右视点图像为R_org，将原始立体视频图像S_org的左视点图像L_org和原始立体视频图像S_org的右视点图像R_org分别分成(M×N)/(n×n)个互不重叠的尺寸为n×n的图像块，将原始立体视频图像S_org的左视点图像L_org中的第i个图像块记为将原始立体视频图像S_org的右视点图像R_org中的第i个图像块记为原始立体视频图像S_org的左视点图像L_org中的第i个图像块和原始立体视频图像S_org的右视点图像R_org中的第i个图像块构成原始立体视频图像S_org中的第i个图像块对，记为其中，M表示原始立体视频图像S_org的宽，N表示原始立体视频图像S_org的高，1≤i≤((M×N)/(n×n))；②令W为尺寸为m×m的二值水印图像，对二值水印图像W进行置乱变换，得到置乱后的二值水印图像，记为其中，m×m≤((M×N)/(n×n))；③依次对原始立体视频图像S_org中的各个图像块对添加水印，其具体过程如下：③-1、定义当前正在处理的原始立体视频图像S_org中的第i个图像块对为当前图像块对；③-2、对当前图像块对中的分别进行离散余弦变换和二级离散小波变换，对当前图像块对中的分别进行离散余弦变换和二级离散小波变换；③-3、令Intra-L表示的内部关系，判断的离散余弦变换直流系数是否大于的二级离散小波变换的设定位置的低频系数，如果是，则置的内部关系Intra-L为“1”，否则，置的内部关系Intra-L为“0”；令Intra-R表示的内部关系，判断的离散余弦变换直流系数是否大于的二级离散小波变换的设定位置的低频系数，如果是，则置的内部关系Intra-R为“1”，否则，置的内部关系Intra-R为“0”；令Intra表示的内部关系，判断的内部关系Intra-L和的内部关系Intra-R是否均为“1”，如果是，则置的内部关系Intra为“1”，否则，置的内部关系Intra为“0”；令Inter表示的块间关系，判断的离散余弦变换直流系数是否大于的离散余弦变换直流系数，如果是，则置的块间关系Inter为“1”，否则，置的块间关系Inter为“0”；上述的二级离散小波变换的设定位置的低频系数与的二级离散小波变换的设定位置的低频系数为各自图像块的二级离散小波变换的相同位置的低频系数；③-4、判断当前图像块对的内部关系Intra的值与置乱后的二值水印图像中的第i个二值像素点的像素值w_i是否相同，如果相同，则不修改和的离散余弦变换直流系数，并标记当前图像块对的水印嵌入方式为00，然后执行步骤③-7；否则，执行步骤③-5；③-5、判断当前图像块对的块间关系Inter的值与置乱后的二值水印图像中的第i个二值像素点的像素值w_i是否相同，如果相同，则不修改和的离散余弦变换直流系数，并标记当前图像块对的水印嵌入方式为01，然后执行步骤③-7；否则，执行步骤③-6；③-6、对和的离散余弦变换直流系数按照量化步长S分别进行量化，分别得到量化值Q_L，i和Q_R，i，QL,i=floor(DCL,iS),]]>QR,i=floor(DCR,iS),]]>其中，DC_L，i表示的离散余弦变换直流系数，DC_R，i表示的离散余弦变换直流系数，floor(x)为计算得到小于等于x的最大整数函数；定义的离散余弦变换直流系数的奇偶性为其量化值Q_L，i的奇偶性，定义的离散余弦变换直流系数的奇偶性为其量化值Q_R，i的奇偶性，判断量化值Q_L，i和量化值Q_R，i是否同为偶数或同为奇数，如果是，则认为和的离散余弦变换直流系数的奇偶性一致，否则，认为和的离散余弦变换直流系数的奇偶性不一致；判断置乱后的二值水印图像中的第i个二值像素点的像素值w_i是否为“1”，如果是，则修改当前图像块对中的任一个图像块的离散余弦变换直流系数，使修改后的和的离散余弦变换直流系数的奇偶性一致，并标记当前图像块对的水印嵌入方式为10，否则，修改当前图像块对中的任一个图像块的离散余弦变换直流系数，使修改后的和的离散余弦变换直流系数的奇偶性不一致，并标记当前图像块对的水印嵌入方式为10；③-7、判断i≤m×m是否成立，如果成立，则将i值加1，将原始立体视频图像S_org中的下一个图像块对作为当前图像块对，并重复执行步骤③-2至步骤③-7，直至处理完m×m个图像块对结束水印嵌入过程；④、将二值水印图像的尺寸、水印嵌入方式及量化步长S作为密钥，水印嵌入端将密钥传输给水印提取端。