[发明专利]一种基于SLT-DM的水印图像还原方法

权利要求书

1.一种基于SLT-DM的水印图像还原方法，其特征在于，包括以下步骤：

水印嵌入过程：

步骤A10，原始图像预处理；

如果原始图像是彩色图像，则取原始图像的G通道图层作为预处理图像；如果原始图像是灰度图像，则原始图像作为预处理图像；将预处理图像分成为大小为N×N的不重叠的预处理图像子块B_0i，其中i表示与图像子块对应的序号；

步骤A20，嵌入水印；

遍历所有预处理图像子块B_0i，将预处理图像子块B_0i从空间域变换到频率域，根据预处理图像子块B_0i的中频系数矩阵计算嵌入因子E_0i，将水印比特嵌入到预处理图像子块B_0i的中频系数矩阵中，再将水印嵌入后的图像子块从频率域变换到空间域，得到水印嵌入图像子块B_1i；

步骤A30，防溢出处理；

遍历所有水印嵌入图像子块B_1i，将水印嵌入图像子块B_1i进行防溢出处理，得到防溢出水印图像子块B_2i；

步骤A40，嵌入还原信息；

遍历所有防溢出水印图像子块B_2i，将防溢出水印图像子块B_2i从空间域变换到频率域，根据防溢出水印图像子块B_2i的中频系数矩阵计算嵌有水印的嵌入因子E_2i；对防溢出水印图像子块B_2i的第一低频系数LL_2i(1,1)进行第一次抖动调制处理，得到第一次抖动调制处理的第一低频系数LL_2i(1,1)'；根据预处理图像子块B_0i的嵌入因子E_0i和防溢出水印图像子块B₂的嵌有水印的嵌入因子E_2i，计算嵌入因子差值Dvalue₁为：Dvalue₁＝E_2i-E_0i；根据防溢出水印图像子块B_2i的第一低频系数LL_2i(1,1)和经第一次抖动调制处理后的第一低频系数LL_2i(1,1)'，计算第一低频系数差值Dvalue₂为：Dvalue₂＝LL_2i(1,1)'-LL_2i(1,1)；由嵌入因子差值Dvalue₁和第一低频系数差值Dvalue₂合成总差值Dvalue为：Dc1，Dc2，Dc3是控制因子，且Dvalue₂×Dc₂为大于1的整数，|Dvalue₁/Dc₁|＜0.5，Dvalue＜0.5H，H表示第一次抖动调制和第二次抖动调制的量化步长；将总差值Dvalue嵌入到第一次抖动调制处理后的第一低频系数LL_2i(1,1)'，得到嵌入还原信息的第一低频系数LL_2i(1,1)'_EM：LL_2i(1,1)'_EM＝LL_2i(1,1)'+Dvalue，再将嵌入还原信息后的图像从频率域变换到空间域，得到最终水印嵌入图像子块B₃；

图像还原过程：

步骤C10，遍历所有最终水印嵌入图像子块B_3i，将最终水印嵌入图像子块B_3i从空间域变换到频率域，根据最终水印嵌入图像子块B_3i的中频系数矩阵计算嵌入因子E_3i；

步骤C20，对最终水印嵌入图像子块B_3i的第一低频系数LL_3i(1,1)进行第二次抖动调制，得到第二次抖动调制后的第一低频系数LL_3i(1,1)'，按公式(24)计算得到嵌于第一低频系数LL_3i(1,1)的总差值Dvalue，再由总差值Dvalue按公式(25)计算得到嵌入因子差值Dvalue₁和第一低频系数差值Dvalue₂：

Dvalue＝LL_3i(1,1)-LL_3i(1,1)' (24)；

步骤C30，根据最终水印嵌入图像子块B_3i的嵌入因子E_3i和嵌入因子差值Dvalue₁，得到还原图像子块B_4i的嵌入因子E_4i：E_4i＝E_3i-Dvalue₁＝E_2i-Dvalue₁＝E_0i；

步骤C40，根据最终水印嵌入图像子块B_3i的第二次抖动调制后的第一低频系数LL_3i(1,1)'和第一低频系数差值Dvalue₂，得到还原图像子块B_4i的第一低频系数LL_4i(1,1)：LL_4i(1,1)＝LL_3i(1,1)'-Dvalue₂＝LL_2i(1,1)'-Dvalue₂＝LL_2i(1,1)＝LL_0i(1,1)；

步骤C50，由还原图像子块B_4i的嵌入因子E_4i计算还原图像子块B_4i的中频系数矩阵，并利用还原图像子块B_4i的中频系数矩阵和第一低频系数LL_4i(1,1)，将还原图像子块B_4i由频率域变换到空间域，得到空间域的还原图像子块B_4i，所有的还原图像子块B_4i构成还原图像。