[发明专利]一种QR码水印图像数据压缩与编码方法

摘要

本发明公开了一种适用于QR码水印图像的数据压缩与编码方法，结合QR码的符号结构特点对通过DWT变换压缩后的QR码水印图像进行分解，提取其中的数据和纠错编码部分。之后将数据和纠错编码重排列为一维二值水印信序列，运用改进后的跳块编码机制对水印信息序列进行压缩编码。最后将压缩编码后生成的二值序列作为水印信息嵌入载体数据。本发明利用QR码的编码机制和结构特性，解决了QR码水印图像的数据压缩问题。发挥QR码的强大纠错功能，在压缩编码过程中使用无损编码和有损编码两种机制，既降低了数据量，又保证了压缩编码可被正常的解码和识别。压缩和编码后的二值序列相较原始QR码水印图像具有更高的数据压缩比，能满足小数据量水印信息载体对嵌入数据量的要求。

主权项

1.一种QR码水印图像数据压缩与编码方法，其步骤如下：步骤一、生成QR码水印图像步骤1.1：选定版权信息：数据生产者信息、用户信息、时间信息和分发信息；步骤1.2：选定待生成QR码水印图像的版本号、纠错等级、原胞大小、空白区域和掩模模式；步骤1.3：根据QR码生成机制生成对应的QR码水印图像；步骤二、QR码水印图像的数据压缩步骤2.1：读取待压缩的QR码水印图像；步骤2.2：对QR码水印图像进行L层二维离散小波变换；步骤2.3：在二维离散小波变换得到的4个子带中，提取低频子带LL1；步骤2.4：对低频子带进行二值化处理，将其转换为对应的二值图像；步骤三、QR码水印图像的符号结构分解步骤3.1：读取步骤2.4转换后的二值图像；步骤3.2：从读取的二值图像中分离出空白区域、位置探测图形、定位图形、校正图形和版本及格式信息，二值图像的其他区域为图像剩余区域；步骤3.3：利用分块读取、逐行扫描的方式从图像剩余区域中提取数据及纠错编码；步骤3.4：将数据及纠错编码重排列为一维二值水印信息序列Wm；步骤四、一维二值水印信息序列Wm的压缩编码步骤4.1：对一维二值水印信息序列Wm进行分组，分组长度N=3，末尾不足位的分组用“0”填充；步骤4.2：根据一维二值水印信息序列Wm分组的直接编码对分组进行分类，共分3类：黑基、白基和混合基，其中黑基为直接编码全“0”的分组，白基为直接编码全“1”的分组，混合基为直接编码中同时包含“0”和“1”的分组；步骤4.3：为黑基分配压缩编码，用压缩编码“0”替代直接编码“000”；步骤4.4：为白基分配压缩编码，用压缩编码“10”替代直接编码“111”；步骤4.5：对于直接编码为“001”和“100”的混合基，将其中的“1”反转为“0”，采用黑基的压缩编码表达；步骤4.6：对于直接编码为“110”和“011”的混合基，将其中的“0”反转为“1”，采用白基的压缩编码表达；步骤4.7：对于直接编码为“101”和“010”的混合基，沿用直接编码；步骤4.8：对所有分组按照步骤4.3至步骤4.7进行重压缩编码；步骤4.9：提取压缩编码后的一维二值水印信息序列用于嵌入载体数据。