专利名称：基于contourlet和商空间的抗打印扫描数字水印方法
技术领域：
本发明涉及一种基于contourlet和商空间的抗打印扫描数字水印方法，属于数字水印技术领域。
背景技术：
由于图像在打印和扫描处理的过程所受的攻击太强，针对该现象，目前使用的抗打印扫描数字水印的方法主要集中在基于DCT变换和DFT变换。如有的做DCT变换后，再选取一些符合特定条件的变换系数，对这些系数进行线性运算变换，从而实现了水印信息的嵌入。水印是通过多次反复操作实现嵌入的，嵌入后的水印还能用来确定图像所经受的扫描次数，这种水印算法提高了水印的鲁棒性，但稳健性不是太好而且水印的容量小；还有的根据傅立叶一梅林(FM)变换，并利用了 DFT能抵抗各种几何变形，对平移操作具有不变性等特性，提出了一种健壮性不太理想的水印算法，因为图像经过此种DFT后系数会发生较大的变化，使得提取方法无通用性。以上方法都存在一定的简单化问题。
发明内容
为了解决上述存在的问题，本发明提供一种能够利用contourlet变换能有效有效地捕捉图像边缘轮廓等性，有效地提高了水印算法的鲁棒性的抗打印扫描数字水印方法。本发明的目的是通过下述技术方案实现的一种基于contourlet和商空间的抗打印扫描数字水印方法，包括水印嵌入和水印提取过程，其中，水印嵌入步骤如下
假设原始载体图像是AixAt的灰度图像I，数字水印图像为的二值图像或是灰度图像W，
Stepl 读入水印图像，若水印图像是灰度图像则将其转化为二值图像，然后采用 Arnold变换对二值水印图像进行置乱；
Step2 将置乱后的水印通过运算将其转换为二值序列 = {'^€0 ^； (0,1),0 <i<m XrJ}；
St印3 对图像I进行三层Contourlet分解，得到β以(H)i(AT)i(IIII)jJ幻玄3等子
带；
St印4 找出由第三层低频区域系数所构成的商空间中的粗粒度Xl ；根据Xl中系数的位置分别选取第二级子带和第一级子带中对应的细粒度，找出水印的嵌入位置；记录这三层商空间中符合条件的重要系数的位置并统计已确定的重要系数的个数k，并且记住这些系数的位置；
St印5 根据所要嵌入的水印信息的值来修改^印4中涉及系数的值，具体修改方法如
下
对于粒度结构中第三层子带的系数1 (其中(Kv)是系数在分解图像中的实际位置)
4计算除去它的两侧且在它8邻域范围内系数的平均值M :
根据水印信息修改
若
权利要求
1.一种基于contourlet和商空间的抗打ep扫描数字水ep方法，包括水ep嵌入和水ep提取过程，其中，水ep嵌入步骤如下假设原始载体图像是Ixi/的灰度图像I，数字水ep图像为的二值图像或是灰度图像W，Stepl 读入水ep图像，若水ep图像是灰度图像则将其转化为二值图像，然后采用 Arnold变换对二值水ep图像进行置乱；Step2 将置乱后的水ep通过运算将其转换为二值序列 H; == (；) e (0,1),0 < ι < m χ ；Step3 对图像I进行三层Contourlet分解，得到(￡兑(￡/^(//￡);(/￡丑);，1幻幻等子带；Step4 找出由第三层低频区域系数所构成的商空间中的粗粒度Xl ；根据Xl中系数的位置分别选取第二级子带和第一级子带中对应的细粒度，找出水ep的嵌入位置；记录这三层商空间中符合条件的重要系数的位置并统计已确定的重要系数的个数k，并且记住这些系数的位置；Step5 根据所要嵌入的水ep信息的值来修改^ep4中涉及系数的值，具体修改方法如下对于粒度结构中第三层子带的系数Ip (其中(IV)是系数在分解图像中的实际位置) 计算除去它的两侧且在它8邻域范围内系数的平均值M : 根据水ep信息修改
2.根据权利要求1所述的基于contourlet和商空间的抗打ep扫描数字水ep方法，水ep提取过程如下Stepl 对打ep扫描后的图像做三级Contourlet变换，得到三层Contourlet分解系数；Step2 解开密钥，获取水ep的嵌入位置和嵌入个数，从而提取Contourlet变换后的图像的三层商空间；Step3 找到第三层商空间中粗粒度的水ep嵌入位置的系数根据嵌入过程中信息的修改方法，综合处理获得的信息
全文摘要
一种基于contourlet和商空间的抗打印扫描数字水印方法，属于数字水印技术领域，其水印嵌入步骤如下一、读入水印图像，采用Arnold变换对二值水印图像进行置乱；二、将置乱后的水印通过运算将其转换为二值序列；三、对原始载体图形进行三层Contourlet分解，得到等子带；四、找出三层低频区域系数，确定水印的嵌入位置、实现水印信息的嵌入；五、对嵌入水印后的图像进行逆Contourlet变换，重构出含有水印信息的图像。本方法能有效地平衡水印的嵌入容量和不可见性，根据PSNR(峰值信噪比)和SSIM(结构相似度索引)的值来判断水印在打印扫描过程中失真不大，算法的鲁棒性得到了一定的保证。具有兼顾数字水印的鲁棒性和不可见性两方面的优点。该方法可以有效抵抗打印扫描过程中的各种攻击。
文档编号G06T1/00GK102279969SQ20111023543
公开日2011年12月14日 申请日期2011年8月17日 优先权日2011年8月17日
发明者牛斌, 程景敏, 范铁生 申请人:辽宁大学