[发明专利]一种基于第二代Bandelet变换的数字水印的生成及提取方法

权利要求书

1.一种基于第二代Bandelet变换的数字水印生成方法，所述方法包括：

对水印图像进行Arnold置乱，将置乱后水印图像重新排列得到水印向量；设置伪随机密钥key，生成两个不相关的伪随机序列s₀，s₁；

对原始图像进行分块，然后对每个分块图像进行Bandelet变换，得到Bandelet系数，利用伪随机序列s₀，s₁和水印向量对分块图像的Bandelet系数进行更新；

对更新Bandelet系数后的分块图像进行Bandelet逆变换，将图像变换回空域，再进行组合，得到嵌入水印的图像。

2.根据权利要求1所述的基于第二代Bandelet变换的数字水印生成方法，其特征在于，所述方法具体包括：

步骤1)设置滤波矩阵F为：

F(a，b)为矩阵a行b列的元素；

步骤2)读入尺寸为N×N的水印图像I(p，q)，1≤p，q≤N；对水印图像进行Arnold置乱，将置乱后水印图像重新排列得到水印向量v；

步骤3)设置伪随机密钥key，生成两个不相关的、长度为∑F(a，b)的伪随机序列s₀，s₁，s₀，s₁中每个随机数s服从[-1，1]区间的均匀分布，其概率密度函数为：

步骤4)读入尺寸为Mc×Nc的原始图像，对原始图像f(m，n)，1≤m≤Mc，1≤n≤Mc，按照8×8进行分块，得到K个分块图像f_k(m′，n′)，1≤k≤K：

步骤5)对每个分块图像进行Bandelet变换，得到Bandelet系数B(i，j)，1≤i≤8，1≤j≤8；

步骤6)利用伪随机序列s₀，s₁和水印向量对分块图像的Bandelet系数B(i，j)进行更新；

步骤7)对更新Bandelet系数后的分块图像进行Bandelet逆变换，将图像变换回空域，再进行组合，得到嵌入水印的图像。

3.根据权利要求2所述的基于第二代Bandelet变换的数字水印生成方法，其特征在于，所述步骤2)具体包括：

步骤2-1)读入尺寸为N×N的水印图像I(p，q)，1≤p，q≤N；

步骤2-2)通过Arnold置乱后，水印图像表示为：

其中，为第l次迭代的I(p，q)，为第l+1次迭代的I(p，q)；矩阵l为迭代次数，取值为非负整数；

步骤2-3)将置乱后的水印图像重新排列为水印向量v。

4.根据权利要求3所述的基于第二代Bandelet变换的数字水印生成方法，其特征在于，所述步骤6)具体为：

其中，为更新后的Bandelet系数。

5.一种基于第二代Bandelet变换的数字水印提取方法，所述方法具体包括：

步骤S1)设置伪随机密钥key，生成两个不相关的、长度为∑F(a，b)的伪随机序列s₀，s₁，s₀，s₁中每个随机数s服从[-1，1]区间的均匀分布，其概率密度函数为：

步骤S2)对嵌入水印图像进行8×8分块，并对每一块进行Bandelet变换，计算得到Bandelet系数

步骤S3)将Bandelet系数中与滤波矩阵F为1处所对应的系数提取出来，按顺序组成序列s′，即

若F(i，j)＝1

滤波矩阵F为：

F(i，j)为矩阵i行j列的元素；

步骤S4)分别计算s′与s₀的相关系数c₀以及s′与s₁的相关性系数c₁；

步骤S5)设置水印向量v的值为：

步骤S6)将提取水印向量v进行Arnold置乱，并按原始水印尺寸Mm×Nm排列，得到水印图像。