[发明专利]基于小波域增强型图像掩膜的水印嵌入方法及装置

权利要求书

1.一种基于小波域增强型图像掩膜的水印嵌入方法，包括如下步骤：

(1)将输入图像I进行4级小波分解，得到一组小波分解子带序列Q；

(2)提取子带序列Q中的低频子带，得到一组低频子带序列Q_A；

(3)利用低频子带序列Q_A计算子带序列Q中不同小波分解尺度下小波系数的亮度掩膜，得到一组亮度掩膜序列B：

B={Bk(m,n)}]]>

其中，为第k级小波分解尺度下低频子带、水平子带、垂直子带和对角子带中位于(m，n)处的小波系数的亮度掩膜，

Bk(m,n)=max{Vk(m,n),Sk(m,n)}]]>

其中，1≤k≤4，1≤m≤p，1≤n≤q，p*q表示子带的大小，

为第k级小波分解尺度下低频子带中位于(m，n)处的小波系数的可见性阈值，

其中，为第k级小波分解尺度下低频子带中位于(m，n)处的小波系数的平均背景亮度，

Gk(m,n)=132Σi=15Σj=15Qk,a′(m′-3+i,n′-3+j)*L(i,j)]]>

其中，i、j、m′和n′为控制变量，1≤i≤5，1≤j≤5，m′＝m+2，n′＝n+2，Q′_k，a表示延拓低频子带，Q′_k，a(m′-3+i，n′-3+j)为Q′_k，a中第m′-3+i行第n′-3+j列的小波系数，L(i，j)是低通加权算子L中第i行第j列的权值，L表示为：

L=1111112221120211222111111]]>

表示第k级小波分解尺度下低频子带中位于(m，n)处的小波系数的空域掩膜，

Sk(m,n)=Dk(m,n)*(Gk(m,n)*0.0001+0.115)+(0.5-Gk(m,n)*0.01)]]>

其中，为第k级小波分解尺度下低频子带中位于(m，n)处的小波系数的亮度变化的最大加权平均，

Dk(m,n)=maxx=1,2,3,4{|▿k,x(m,n)|}]]>

其中，是第k级小波分解尺度下低频子带中位于(m，n)处的小波系数沿x方向的亮度变化，

▿k,x(m,n)=116Σi=15Σj=15Qk,a′(m′-3+i,n′-3+j)*Rx(i,j)]]>

其中，R_x(i，j)是方向加权因子R_x在(i，j)处的权值，1≤x≤4；

(4)提取子带序列Q中的高频子带，得到一组高频子带序列Q_T；

(5)利用输入图像I和高频子带序列Q_T计算子带序列Q中不同小波分解尺度下小波系数的纹理掩膜，得到一组纹理掩膜序列X；

(6)根据不同小波分解尺度下小波系数所在的子带确定子带序列Q中不同小波分解尺度下小波系数的方向掩膜，得到一组方向掩膜序列E：

E＝{E_k，a，E_k，h，E_k，v，E_k，d}

其中，E_k，a是第k级小波分解尺度下低频子带中所有小波系数的方向掩膜，取1，E_k，h是第k级小波分解尺度下水平子带中所有小波系数的方向掩膜，取1，E_k，v是第k级小波分解尺度下垂直子带中所有小波系数的方向掩膜，取1，E_k，d是第k级小波分解尺度下对角子带中所有小波系数的方向掩膜，取1≤k≤4；

(7)根据亮度掩膜序列B、纹理掩膜序列X和方向掩膜序列E，计算子带序列Q中不同小波分解尺度下小波系数的恰可失真门限，得到一组恰可失真门限序列J：

J={Jk,y(m,n)}]]>

其中，为第k级小波分解尺度下y子带中位于(m，n)处的小波系数的恰可失真门限，

Jk,y(m,n)=Ek,y*(Bk(m,n))β*(Xk(m,n))0.2]]>

其中，1≤k≤4，1≤m≤p，1≤n≤q，p*q表示y子带的大小，y分别取低频子带、水平子带、垂直子带和对角子带，E_k，y是第k级小波分解尺度下y子带中每个小波系数的方向掩膜，是第k级小波分解尺度下低频子带、水平子带、垂直子带和对角子带中位于(m，n)处的小波系数的亮度掩膜，0＜β≤1是调节因子，控制亮度掩膜的强度，是第k级小波分解尺度下低频子带、水平子带、垂直子带和对角子带中位于(m，n)处的小波系数的纹理掩膜；

(8)利用得到的恰可失真门限序列J控制水印嵌入强度，将水印信息嵌入到输入图像I中，得到含水印图像I′。