[发明专利]一种抵御联合攻击的图像水印嵌入和提取方法与系统

权利要求书

1.一种抵御联合攻击的图像水印嵌入方法，其特征在于，所述方法包括：

对所述水印图像进行准循环低密度奇偶校验QC-LDPC编码，得到编码后的水印信息；

对原始图像做N×N像素大小的分块，并对每一块进行离散余弦变换DCT，得到多个N×N的DCT系数矩阵，其中，N为4、8或16；

根据密钥生成的伪随机序列对所述编码后的水印信息进行扩频处理，得到扩频处理后的水印信息；

将所述扩频处理后的水印信息嵌入到所述DCT系数矩阵的Q个预设位置的系数上，其中，0<Q<256；

对嵌入扩频处理后的水印信息的各个DCT系数矩阵做反离散余弦变换IDCT，得到嵌入水印的图像。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述扩频处理后的水印信息嵌入到所述DCT系数矩阵的Q个预设位置的系数上包括：

按照公式x′＝x+aw，将扩频处理后的水印信息循环嵌入到所述Q个预设位置的系数上；

其中，x表示原始图像的DCT系数矩阵的预设位置的系数，x′表示嵌入水印的图像的DCT系数矩阵的对应位置的系数，a表示预设嵌入水印信息的嵌入强度，w表示扩频处理后的水印信息。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述Q个预设位置的系数为：

所述DCT系数矩阵中的Q个中频系数；

或，

所述DCT系数矩阵中的R个低频系数和Q-R个中频系数，其中R、Q都为正整数，R<Q。

4.一种抵御联合攻击的图像水印提取方法，其特征在于，所述方法包括：

对嵌入水印的图像做N×N像素大小的分块，并对每一块进行离散余弦变换DCT，得到多个N×N的DCT系数矩阵，其中，N为4、8或16；

根据Q个嵌入位置，提取所述DCT系数矩阵中嵌入的水印信息，其中，0<Q<256；

根据密钥生成的伪随机序列与提取的水印信息进行相关性检测，并将检测到的水印输出；

对所述检测到的水印进行准循环低密度奇偶校验QC-LDPC译码，得到恢复的水印图像。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据Q个嵌入位置，提取所述DCT系数矩阵中嵌入的水印信息包括：

根据Q个嵌入位置，按照w＝(x′-x)/a，提取所述DCT系数矩阵中嵌入的水印信息；

其中，x表示原始图像的DCT系数矩阵的对应位置的系数，x′表示嵌入水印的图像的DCT系数矩阵的嵌入位置的系数，a表示预设的嵌入水印信息的嵌入强度，w表示扩频处理后的水印信息。

6.一种抵御联合攻击的图像水印嵌入系统，其特征在于，所述系统包括：

编码模块，用于对所述水印图像进行准循环低密度奇偶校验QC-LDPC编码，得到编码后的水印信息；

DCT变换模块，用于对原始图像做N×N像素大小的分块，并对每一块进行离散余弦变换DCT，得到多个N×N的DCT系数矩阵，其中，N为4、8或16；

扩频模块，用于根据密钥生成的伪随机序列对所述编码后的水印信息进行扩频处理，得到扩频处理后的水印信息；

水印嵌入模块，用于将所述扩频处理后的水印信息嵌入到所述DCT系数矩阵的Q个预设位置的系数上，其中，0<Q<256；

IDCT变换模块，用于对嵌入扩频处理后的水印信息的各个DCT系数矩阵做反离散余弦变换IDCT，得到嵌入水印的图像。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述水印嵌入模块具体用于

按照公式x′＝x+aw，将扩频处理后的水印信息循环嵌入到所述Q个预设位置的系数上；

其中，x表示原始图像的DCT系数矩阵的预设位置的系数，x′表示嵌入水印的图像的DCT系数矩阵的对应位置的系数，a表示预设嵌入水印信息的嵌入强度，w表示扩频处理后的水印信息。

8.根据权利要求6或7所述的系统，其特征在于，所述Q个预设位置的系数为：

所述DCT系数矩阵中的Q个中频系数；

或，

所述DCT系数矩阵中的R个低频系数和Q-R个中频系数，其中R、Q都为正整数，R<Q。