[发明专利]基于人类视觉系统的可逆水印方法及装置

说明书

本发明实施例公开了一种基于人类视觉系统的可逆水印方法及装置。其中，方法包括根据预设第一阈值、大于第一阈值的第二阈值及原始图像的各矩阵块的局部复杂度，将原始图像分为纹理复杂块、普通块和平滑块；采用基于最大像素值和次大像素值的相对位置关系计算次大像素值的预测误差的像素值预测误差方法计算各普通块和各平滑块的最大像素值、次大像素值、最小像素值、次小像素值的预测误差；根据计算得到的预测误差，采用ipvo水印嵌入方法对各普通块进行水印信息的嵌入；采用预设预测误差值和嵌入水印像素值的对应关系对各平滑块进行水印信息的嵌入，得到水印嵌入图像。本申请实现了预测更精准、能有效降低由灰度平移所引入的嵌入失真的可逆水印处理。

技术领域

本发明实施例涉及多媒体信号处理领域，特别是涉及一种基于人类视觉系统的可逆水印方法及装置。

背景技术

随着防伪、版权意识的增强，信息隐藏技术技术得到了快速发展，数字水印技术作为保护信息安全、实现防伪溯源、版权保护的有效方法，越来越广泛的被应用。

数字水印技术为将一些标识信息(即数字水印)直接嵌入数字载体当中(包括多媒体、文档、图像、软件等)或是间接表示(修改特定区域的结构)，且不影响原载体的使用价值，也不容易被探知和再次修改。但可以被生产方识别和辨认。通过这些隐藏在载体中的信息，可以达到确认内容创建者、购买者、传送隐秘信息或者判断载体是否被篡改等目的。

对于传统的数字水印技术，对原始图像进行水印嵌入后会导致永久性失真。但对于一些特殊领域中，例如医疗、军事和司法等，在对宿主图像进行水印嵌入后，要求能够完全恢复出宿主图像，即在这些领域中不允许宿主图像出现永久性失真。因此，可逆水印技术应用而生。在可逆水印技术中，在水印信息被准确抽取出来之后，要求原始图像能够完全恢复出来。

如何在保持载体图像视觉质量的情况下显著提高水印嵌入的数据容量，成为近年来图像可逆水印算法研究的主要方向之一。相关技术中，通常选取预测误差1作为嵌入点(嵌入点指的是能携带水印信息的预测误差或像素)。在水印的嵌入过程中，每一个矩阵块最多只能够修改4个像素(最大、次大、最小、次小像素)，剩下的像素保持不变。当最大像素的预测误差大于1时，只要第二大的像素比最大的像素小1个像素值，或者当最小像素的预测误差小于-1时，第二小的像素比最小的像素大1个像素值，就能够嵌入1比特的水印信息。

但是，由于仅依据邻域像素不足以精确地反映出该矩阵块所处的真实局部环境，导致这种使用矩阵块的邻域像素去评估该矩阵块的邻域复杂度的方法，无法精准、有效的实现水印的可逆处理。

发明内容

本公开实施例提供了一种基于人类视觉系统的可逆水印方法及装置，可精准、有效的实现水印的可逆处理。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供以下技术方案：

本发明实施例一方面提供了一种基于人类视觉系统的可逆水印方法，包括：

根据预设第一阈值、大于所述第一阈值的第二阈值及原始图像的各矩阵块的局部复杂度，将所述原始图像分为纹理复杂块、普通块和平滑块；

采用预设像素值预测误差方法计算各普通块和各平滑块的最大像素值、次大像素值、最小像素值、次小像素值的预测误差；

根据计算得到的预测误差，采用ipvo水印嵌入方法对各普通块进行水印信息的嵌入；采用预设预测误差值和嵌入水印像素值的对应关系对各平滑块进行水印信息的嵌入，得到水印嵌入图像；

其中，所述纹理复杂块的局部复杂度不小于所述第二阈值，不嵌入水印信息；所述普通块的局部复杂度不小于所述第一阈值且小于所述第二阈值，所述平滑块的局部复杂度小于所述第一阈值，且所述平滑块嵌入的水印信息多于所述普通块嵌入的水印信息；所述预设像素值预测误差方法为基于最大像素值和次大像素值的相对位置关系计算次大像素值的预测误差，基于最小像素值和次小像素值的相对位置关系计算所述次小像素值的预测误差。