[发明专利]一种基于哈尔变换的四进制彩色数字图像盲水印方法

说明书

本发明结合变换域数字水印算法鲁棒性强的优点，公开了一种基于哈尔变换的四进制彩色数字图像盲水印方法。本发明根据哈尔变换具有计算复杂度低的特点，对图像块进行哈尔变换得到变换后矩阵中的最大能量系数，并将最大能量系数量化到多个区间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、较好的不可见性和较高安全性的特点，而且具有大容量的特点，适用于高安全性的大容量彩色数字图像版权保护的场合。

技术领域

本发明属于网络空间安全技术领域，涉及彩色数字图像作为水印的版权保护。

背景技术

随着互联网技术的跨越式发展，彩色数字图像作为大信息量的载体，因其具有形象、生动和直观的特点，也日益走进人们的网络生活，但歪曲、篡改、剽窃等非法行为也随之而来，彩色数字图像的版权保护问题受到了人们的广泛关注。一方面，计算机软硬件技术不断深入发展，算法的安全性迎来了挑战；另一方面，彩色版权标识图像的尺寸越来越大，水印容量也面临着挑战。因此，如何充分利用变换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目前需要解决的问题之一。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于哈尔变换的四进制彩色数字图像盲水印方法，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：

Step 1：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作分层处理，得到红、绿、蓝三个分层宿主图像 H_p，并将各层中的像素划分为 m× m的非重叠图像块， p=1,2,3分别表示红、绿、蓝三层；

Step 2：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作分层处理，得到红、绿、蓝三个分层水印图像，随之对每层进行基于私钥 K_p的仿射变换得到置乱后的分层水印图像 W_p， p=1,2,3分别表示红、绿、蓝三层；然后，将各分层水印图像 W_p中的每个十进制像素值转换为一个4位的四进制序列，并依次拼接为水印字符串 wat_p， p=1,2,3分别表示红、绿、蓝三层；

Step 3：构建 m阶的哈尔变换矩阵 har_m，其中， m为宿主图像块的分块大小；