申请/专利权人：淮阴工学院

申请日：2023-05-09

公开（公告）日：2024-06-28

公开（公告）号：CN116468594B

主分类号：G06T1/00

分类号：G06T1/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.28#授权;2023.08.08#实质审查的生效;2023.07.21#公开

摘要：本发明涉及信息隐藏，数字水印技术领域，公开了一种基于菱形像素对互补嵌入的可逆水印算法，首先对载体图像进行预处理并分块。然后将像素分块划分为灰、白两个半平面。在水平方向和垂直方向上进行嵌入水印：利用平滑像素块中的目标像素和十字邻域上的4对参考像素作差，根据差值构建直方图，在灰色半平面使用直方图位移法进行第一次嵌入，接着对白色半平面进行第二次嵌入；使用同样的方法在垂直方向进行水印嵌入以平衡水平方向嵌入过程中产生的失真。水印提取方法为水印嵌入过程的逆过程。与现有技术相比，本发明利用菱形像素对预测、平滑区域选择来实现水印的嵌入与提取，增强了可逆水印算法的不可见性，提高嵌入容量。

主权项：1.一种基于菱形像素对互补嵌入的可逆水印算法，其特征在于，包括水印嵌入方法，具体包括如下步骤：步骤1：首先将大小为M×N原始图像I进行预处理，防止像素值的溢出；1顺序扫描图像，若某个像素位置的灰度值Ii,j不大于2或不小于253，则按式1分别将该位置的灰度值设置为2或253： 2设置2个初始值为空的向量L和R，按顺序分别保存2-Ii,j，灰度值Ii,j不大于2和Ii,j-253，灰度值Ii,j不小于253的二进制位，如式2所示： 其中，k1和k2的初值都为1，每处理一个满足条件的像素后，k1或k2的值自动增加1；dec2bin表示将一个十进制转为对应的二进制；步骤2：对水印图像W做Arnold置乱处理；步骤3：将原始图像I分为若干个8×8互不重叠的像素块Ii，然后将所有像素块划分为灰、白两个半平面；步骤4：利用局部复杂度计算得出所有像素块的平滑度值，按照从大到小排序，建立像素块顺序索引表；步骤5：根据水印信息量的大小，选取平滑度值靠前的m个像素块嵌入水印信息，利用菱形像素对预测方法对水平方向的灰色半平面像素进行预测作差，生成差值直方图，对白色半平面像素进行预测作差，生成差值直方图；然后对垂直方向灰、白半平面像素进行同样操作；所述菱形像素对预测方法的像素的预测差值由四对相邻像素预测；利用菱形像素对预测方法对像素进行预测作差的具体操作为：假设图像I大小为M×N，对于图像块的预测方式为，像素ui,j的预测差值由四对相邻像素预测，得到预测差值如式3所示： 其中，a＝vi,j-2-vi,j-1，b＝vi-1,j-vi-1,j+1，c＝vi,j+2-vi,j+3，d＝vi+1,j-vi+1,j+2；步骤6：分别在水平和垂直方向嵌入水印信息；水平方向上，在灰色半平面目标像素进行第一次嵌入，然后对白色半平面目标像素进行第二次嵌入；同理，垂直方向上，对灰色半平面目标像素进行第一次嵌入，接着对白色半平面目标像素进行第二次嵌入；步骤7：在步骤6进行水印嵌入时，选择直方图中与频率较低像素值相近的次峰值点，利用直方图位移法在次峰值点处嵌入，直至水印信息嵌入完成；步骤8：将顺序索引表、水印图像大小的辅助信息利用数据压缩法嵌入在平滑度值靠后的n个像素块中；最后，根据顺序索引信息表，将所有像素块进行重组，得到最终的含水印图像IW。

全文数据：

权利要求：

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