[发明专利]一种适用于彩色图像的可逆双水印方案

说明书

本发明涉及一种适用于彩色图像的可逆双水印方案，包括鲁棒水印的嵌入、鲁棒水印的提取、脆弱水印的嵌入、脆弱水印的提取和图像恢复；在鲁棒水印嵌入过程中包括使用预嵌入方法生成嵌入位置图，使用整数小波变换增加鲁棒性，使用差分直方图平移的方法嵌入鲁棒水印；在鲁棒水印提取钟包括使用逆整数小波变换及差分直方图平移提取水印；脆弱水印嵌入时使用哈希序列生成脆弱水印并使用分块预测误差扩展的方式进行嵌入；脆弱水印提取时进行哈希序列的比较，一致则进行水印图的恢复，不一致则生成篡改检测定位图，定位篡改位置。

技术领域

本发明属于图像数字水印领域，涉及一种彩色图像可逆双水印方案。

背景技术

互联网技术的发展使数字多媒体能够通过互联网实时传播给每个人。数字媒体与传统媒体相辅相成，深刻影响着人们的生活。在数字世界中，即使是非专业用户也可以使用许多工具处理数字图像。由于版权破坏手段非常多样，往往维权过程比较复杂。追其原因，是由于版权所有者没有事前采取有效的预防侵权措施。数字水印已被公认为确保图像真实性和完整性的有效方法。

目前水印技术按照是否可以恢复原图像，可以将水印分成零水印、可逆水印、不可逆水印。零水印是通过提取原图像的特征，使用知识产权保护中心存储嵌入水印后的图像，原图在整个过程中不进行水印嵌入，不会破坏原始图像。可逆水印通过使用一些可逆的方法嵌入水印，在拿到嵌入水印的图像后，可以通过恢复操作把嵌入水印后的图像恢复到原始图像。不可逆水印方法在将水印嵌入到宿主图像之后，必定会对宿主图像造成一定的影响。在医学，遥感等领域需要高保真的图像水印，可逆水印可以解决图像失真的问题，并且不需要专门的知识产权保护中心，但可逆水印的鲁棒性一般不好。按照功能来分，水印可以分为鲁棒水印和脆弱水印，鲁棒水印的主要目的是进行版权保护，脆弱水印的主要目的是进行篡改检测。目前的水印方案大多仅关注一点，鲁棒脆弱综合水印方案较少并且目前存在的鲁棒脆弱双水印方案没有可逆的方案，均会对宿主图像造成不可逆的失真。

综上所述，目前的水印方案存在功能单一，会对宿主图像造成不可逆的失真，可逆水印方案鲁棒性差的缺点。

发明内容

为了解决水印方案功能单一，会对图像造成失真，可逆方案鲁棒性差的问题，本发明提供了一种针对彩色图像的可逆双水印方案。改善了水印功能单一的问题，使用可逆的方法进行嵌入，未受攻击的情况下嵌入水印后的图像可以恢复。技术方案如下：

一种适用于彩色图像的可逆双水印方案嵌入的主要步骤如下：

（1）将要彩色图像分为R，G，B三层，对R层和G层使用整数小波变换（IWT）和直方图的方法计算差分值，进行预嵌入确定嵌入位置图；

（2）对要嵌入的位置进行3次IWT变换，并使用差分直方图平移的方法嵌入鲁棒水印到R层和G层；

（3）将嵌入水印后的R层和G层，分块生成hash序列作为脆弱水印。B层分块进行预测误差扩展嵌入脆弱水印，并生成预测误差扩展长度图。

一种适用于彩色图像的可逆双水印方案提取及恢复的主要步骤如下：

（1）将可疑图像分为R，G，B三层，R层和G层根据嵌入位置图，使用IWT和差分直方图提取鲁棒水印；

（2）使用可疑图像的R层和G层生成hash序列H1，根据预测误差扩展长度图使用分块预测误差扩展的方法提取出可疑图像B层的hash序列H2；

（3）将H1与H2进行对比，如果一致，则进行水印的恢复，得到恢复图；

（4） 如果H1与H2比对结果不一致，则证明图像遭受到了篡改，进行篡改检测，得到篡改检测定位图。

附图说明

为了更清楚的说明本发明的具体技术方案，下面将对本发明中涉及的附图进行说明。

图1是可逆双水印方案嵌入过程流程图；

图2是可逆双水印方案提取过程流程图；

图3是嵌入图生成流程图。

具体实施方式