基于四元數(shù)指數(shù)矩的彩色圖像水印方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種可有效抵抗去同步攻擊的基于四元數(shù)指數(shù)矩的彩色圖像水印方法，按如下步驟進行：計算原始彩色圖像的四元數(shù)指數(shù)矩；根據(jù)四元數(shù)指數(shù)矩對原始彩色圖像重構(gòu)；選取穩(wěn)定的低階四元數(shù)指數(shù)矩，并采納量化調(diào)制策略將水印信息嵌入到四元數(shù)指數(shù)矩幅值中；根據(jù)選取的四元數(shù)指數(shù)矩對嵌入水印信息后彩色圖像進行重構(gòu)；對重構(gòu)圖像做差值運算，將得到的差值疊加到原始圖像中。
【專利說明】 基于四元數(shù)指數(shù)矩的彩色圖像水印方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及數(shù)字多媒體防偽和信息安全保護領(lǐng)域，尤其是一種可有效抵抗去同步攻擊的基于四元數(shù)指數(shù)矩的彩色圖像水印方法。
【背景技術(shù)】
[0002]伴隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與數(shù)字媒體技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)字信息的傳輸與利用日益變得頻繁與廣泛，由于數(shù)字信息極易被無限制任意編輯、復(fù)制與散布，因此對數(shù)字作品的加密變得日益突出。數(shù)字水印(Digital Watermarking)作為傳統(tǒng)加密方法的有效補充手段,是一種可以在開放網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下保護版權(quán)和認證來源及完整性的新技術(shù)，近年來已引起人們高度重視，并已成為國際學(xué)術(shù)界研究的一個熱點。所謂數(shù)字圖像水印，就是將具有特定意義的標記(水印)，利用數(shù)據(jù)嵌入的方法隱藏在數(shù)字圖像產(chǎn)品中，用以證明創(chuàng)作者對其作品的所有權(quán)，并作為鑒定、起訴非法侵權(quán)的依據(jù)，同時通過對水印的檢測和分析保證數(shù)字信息的完整可靠性，從而成為知識產(chǎn)權(quán)保護和數(shù)字多媒體防偽的有效手段。
[0003]去同步攻擊并非指該種攻擊能夠從含水印對象中去除水印信息，而是指其能夠破壞數(shù)字水印分量的同步(即改變水印嵌入位置)，從而導(dǎo)致檢測器找不到有效水印。去同步攻擊包括簡單的全局仿射變換(旋轉(zhuǎn)、縮放和平移)和較為復(fù)雜的一般性去同步攻擊(剪切、縱橫比轉(zhuǎn)換、行列去除、局部仿射扭曲等)。截止到目前，人們主要采用五種措施設(shè)計抗去同步攻擊的魯棒圖像水印方案，分別為窮舉搜索、擴頻水印擴頻碼相結(jié)合、構(gòu)造同步不變量、同步校正、利用原始數(shù)據(jù)重要特征等。其中，窮舉搜索方案具有計算量較大、虛警率較高等弱點；擴頻水印擴頻碼相結(jié)合方案無法實現(xiàn)水印信息的盲檢測；構(gòu)造同步不變量方案尚無法有效抵抗諸如剪切、縱橫比轉(zhuǎn)換、局部仿射扭曲等較為復(fù)雜的一般性去同步攻擊；同步校正方案存在水印容量受到限制、時間復(fù)雜度較高等弱點；現(xiàn)有利用原始數(shù)據(jù)特征的數(shù)字水印方案還很不成熟，普遍存在特征點穩(wěn)定性差且分布極不均勻、彩色圖像特征點檢測算子匱乏、所構(gòu)造的局部特征區(qū)域不具有完全仿射不變性、數(shù)字水印容量太小等問題。
[0004]迄今為止，還有關(guān)于基于四元數(shù)指數(shù)矩的彩色圖像水印方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述技術(shù)問題，提供一種可有效抵抗去同步攻擊的基于四元數(shù)指數(shù)矩的彩色圖像水印方法。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:一種基于四元數(shù)指數(shù)矩的彩色圖像水印方法，其特征在于按如下步驟進行:
a.計算原始彩色圖像的四元數(shù)指數(shù)矩；
b.根據(jù)四元數(shù)指數(shù)矩對原始彩色圖像重構(gòu)；
c.選取穩(wěn)定的低階四元數(shù)指數(shù)矩，并采納量化調(diào)制策略將水印信息嵌入到四元數(shù)指數(shù)矩幅值中；
d.根據(jù)選取的四元數(shù)指數(shù)矩對嵌入水印信息后彩色圖像進行重構(gòu)；e.對b、d重構(gòu)圖像做差值運算，將得到的差值疊加到原始圖像中。
[0007]所述a步驟如下:
假設(shè)/M)為極坐標系下的彩色圖像，定義出彩色圖像四元數(shù)指數(shù)矩
【權(quán)利要求】
1.一種基于四元數(shù)指數(shù)矩的彩色圖像水印方法，其特征在于按如下步驟進行: a.計算原始彩色圖像的四元數(shù)指數(shù)矩； b.根據(jù)四元數(shù)指數(shù)矩對原始彩色圖像重構(gòu)； c.選取穩(wěn)定的低階四元數(shù)指數(shù)矩，并采納量化調(diào)制策略將水印信息嵌入到四元數(shù)指數(shù)矩幅值中； d.根據(jù)選取的四元數(shù)指數(shù)矩對嵌入水印信息后彩色圖像進行重構(gòu)； e.對b、d重構(gòu)圖像做差值運算，將得到的差值疊加到原始圖像中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于四元數(shù)指數(shù)矩的彩色圖像水印方法，其特征在于所述a步驟如下: 假設(shè)/0%句為極坐標系下的彩色圖像，定義出彩色圖像四元數(shù)指數(shù)矩
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述基于四元數(shù)指數(shù)矩的彩色圖像水印方法，其特征在于所述b步驟如下: 利用最高階為、最大重復(fù)度為7Wmm的四元數(shù)指數(shù)矩來近似重構(gòu)彩色圖像函數(shù)firM ;極坐標系下利用有限個四元數(shù)指數(shù)矩近似重構(gòu)彩色圖像函數(shù)/(^⑩的表達式可寫為

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于四元數(shù)指數(shù)矩的彩色圖像水印方法，其特征在于所述c步驟如下: 設(shè)原始載體為24位真彩色圖像
【文檔編號】G06T1/00GK103761701SQ201310737162
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年12月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月28日
【發(fā)明者】王向陽, 楊紅穎, 王春鵬 申請人:遼寧師范大學(xué)