[发明专利]一种基于三维DCT和混沌置乱的体数据水印实现方法

摘要

本发明公开了一种基于三维DCT变换和混沌置乱的体数据数字水印技术，属于多媒体信号处理领域。本发明的步骤是：首先利用Logistic Map的性质对水印进行混沌置乱；然后通过对原始体数据进行3D-DCT变换提取一个特征向量来进行水印的嵌入，将特征向量与混沌置乱的水印相关联得到一个二值逻辑序列，并将该二值序列存于第三方；再通过对待测体数据进行3D-DCT变换提取其特征向量，并与存于第三方的二值序列相关联来进行水印的提取；最后利用Logistic Map的性质和相同的初始值来进行水印的还原。本发明是基于三维DCT变换和混沌置乱的体数据数字水印技术，有较好的鲁棒性，水印的嵌入不改变原始体数据的内容。

主权项

一种基于三维DCT和混沌置乱的体数据水印实现方法，其特征在于：基于全局三维DCT变换，得到医学体数据的抗几何攻击的特征向量，并将混沌置乱技术与水印技术有机结合起来，实现了医学体数据数字水印的抗几何攻击和常规攻击，该体数据数字水印实现方法共分四个部分，共计八个步骤：第一部分是水印的混沌置乱：利用Logistic Map性质产生混沌序列对水印进行置乱，得到混沌置乱的水印BW(i,j)；1）由逻辑初始值x0通过Logistic Map生成混沌序列X(j)；2）将混沌序列X(j)中的值按照从小到大的顺序排列，再根据X(j)中各个值排序前后的位置变化对水印像素的位置空间进行置乱，得到混沌置乱的水印BW(i,j)；第二部分是水印的嵌入：通过对水印的嵌入操作，得到相应的二值逻辑序列Key(i,j)；3）对原始体数据进行全局三维DCT变换，在DCT系数中，根据低中频系数的符号序列来得到该体数据的抗几何攻击的向量V(j)；4）利用Hash函数性质和混沌置乱的水印BW(i,j)，得到一个二值逻辑序列Key(i,j)， Key ( i , j ) = V ( j ) ⊕ BW ( i , j ) ; 保存Key(i,j)，下面提取水印时要用到，通过把Key(i,j)作为密钥向第三方申请，以获得对原始医学体数据的所有权；第三部分是水印的提取：通过二值逻辑序列Key(i,j)和待测体数据的抗几何攻击的特征向量V’(j)，提取出水印BW’(i,j)；5）对待测体数据进行全局三维DCT变换，在DCT系数中，根据低中频系数的符号提取出待测体数据的视觉特征向量V’(j)；6）利用Hash函数性质和存在于第三方的Key(i,j)，提取出水印 BW , ( i , j ) = Key ( i , j ) ⊕ V , ( j ) ; 第四部分是水印的还原：利用Logistic Map性质得到混沌序列X(j)，还原水印；7）由逻辑初始值x0生成混沌序列X(j)；8）对混沌序列X(j)中的值由小到大进行排序，根据X(j)中各个值排序前后的位置变化，对提取的水印像素的位置空间进行还原，得到还原的水印W’(i,j)；将W(i,j)和W’(i,j)进行归一化相关系数计算，来确定医学体数据的所有权。