[发明专利]小波域混沌半脆弱数字水印嵌入与提取方法

摘要

本发明涉及一种小波混沌半脆弱数字水印嵌入与提取方法，原始图像经过二维二级小波分解，得到：{LL₂，HL₂，LH₂，HH₂，HL₁，LH₁，HH₁}，其中LL₂子层的象素灰度值映射为混沌初值，经过若干次混沌迭代生成水印图像，然后根据生成的水印图像量化中频系数{HL₂，LH₂，HH₂}，利用混沌对初值的极端敏感性以及小波良好的时频特性，精确地定位对加入水印图像的篡改，通过灵活调节量化参数Δ₁和Δ₂，获得对非恶意攻击的鲁棒性。本发明的方法性能稳定，实现速度快，并且水印的提取不需要原始图像，对常见非恶意攻击如一定程度的JPEG压缩以及信道加性高斯噪声具有很强的鲁棒性，而对常见恶意攻击如局部图像内容增加、篡改等具有良好的篡改定位和证明能力。

主权项

1、一种小波域混沌半脆弱数字水印嵌入与提取方法，其特征在于包括如下具体步骤：1)初始化：选择系统参数：Key1，Key2，Δ₁，Δ₂，其中Key1和Key2为密钥，Δ₁和A₂为量化参数，对原始图像进行二维二级小波分解，得：{LL₂，HL₂，LH₂，HH₂，HL₁，LH₁，HH₁}，并设LL₂子层的大小为r×c，以Key1为混沌映射的初值，得到混沌随机序列location(i，j)∈{0，1，2}，1≤i≤r 1≤j≤c，此序列作为选择量化系数所在的中频子层，以Key2为混沌映射的初值，得到混沌随机序列iternum(i，j)1≤i≤r 1≤j≤c，此序列将作为混沌迭代的次数；2)水印生成：把映射为混沌的初值，这里表示取下整数，经过迭代iternum(i，j)后，得到W(i，j)∈{0，1}，对LL₂子层的所有系数执行上述操作，得到大小为r×c的水印图像W；3)水印嵌入：根据location(i，j)∈{0，1，2}，1 ≤i≤r 1≤j≤c选择对应量化系数所在的中频子层{HL₂，LH₂，HH₂}，以Δ2为量化参数，奇偶量化对应的中频系数，二维两级小波反变换，得到嵌入水印的图像；4)水印提取以及篡改认证：对收到的嵌入水印的图像实行上述1～2步骤，得到嵌入的水印的第一个版本W′，根据location(i，j)∈{0，1，2}，1≤i≤r 1≤j≤c，找到嵌入时被量化的系数值u(i，j)，得到第二个版本的水印比较两个版本的水印，计算篡改矩阵T＝|W′-W″|，矩阵中为1的元素定位了篡改位置。