[发明专利]基于矩阵Schur分解的可变步长彩色图像盲水印方法

说明书

本发明结合频域数字水印算法鲁棒性高的优点，公开了一种基于矩阵Schur分解的可变步长彩色图像盲水印方法。本发明根据Schur分解在频域中较其他矩阵分解方法复杂性低的特点，对图像块进行Schur分解得到上三角矩阵，该上三角矩阵的主对角元素即为图像块的特征值，本方法通过对特征值的和进行量化来完成彩色数字水印的嵌入与盲提取。本发明能将彩色图像数字水印嵌入到彩色宿主图像中，不但具有较强的鲁棒性、高安全性和大容量的特点，而且具有较好水印隐蔽性的特点，解决了大容量彩色图像数字水印安全性低的难题，适用于高安全性的大容量数字媒体版权保护的场合。

技术领域

本发明属于信息安全技术领域，涉及强鲁棒性、高安全性和大容量的彩色图像数字水印的版权保护。

背景技术

随着多媒体技术的高速发展，越来越多的彩色数字图像在网络上涌现、传播并成为现代信息的主要媒介之一，随之而来的盗版、侵权等非法行为屡见不鲜，彩色数字图像的版权保护问题也受到国内外学者的广泛关注。为此，一方面要求版权保护的标识趋向于美观实用、大容量的彩色图像数字水印，而不再局限于容量较小的伪随机序列、二值图像或灰度图像；另一方面，随着黑客对计算机技术的深入研究，其攻击算法的能力日益强大，而算法较小的密钥空间难以满足高安全性的应用需求，因此需要进一步提高算法的安全性。

彩色数字图像在网络上的广泛传输使其受攻击的可能性大大增加，而频域数字水印算法所具有的较强鲁棒性特点恰好能增强彩色数字图像抵抗攻击的能力。因此，如何充分利用频域数字水印算法的优点设计强鲁棒性、高安全性和大容量的彩色图像数字水印算法成为亟待解决的问题之一。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于矩阵Schur分解的可变步长彩色图像盲水印方法，包含彩色图像数字水印的嵌入过程和提取过程，其水印嵌入的具体过程描述如下：

Step1：彩色宿主图像的预处理：将大小为 M× M的24位彩色宿主图像 H作降维处理，得到红、绿、蓝三层颜色通道 H_p，并将各颜色通道中的像素划分为 m× m的非重叠像素块， p=1,2,3，分别表示红、绿、蓝三层颜色通道；

Step2：彩色水印图像的预处理：对大小为 N× N的24位彩色水印图像 W作降维处理，得到红、绿、蓝三层颜色通道，随之将每层颜色通道进行基于私钥 K_p的仿射变换得到置乱后的颜色通道 W_p， p=1,2,3，分别表示红、绿、蓝三层颜色通道；然后，将各层颜色通道 W_p中的每个十进制像素值转换为一个8位的二进制序列；