1.一種基于可逆信息隱藏的鈍角預(yù)測(cè)方法,其特征在于,包括:
信息獲取步驟:獲取載體圖像和輔助信息,所述輔助信息包括水印信息和位置圖;
預(yù)處理步驟:對(duì)所述載體圖像中的像素灰度值進(jìn)行修改,記錄修改位置,保存至所述位置圖,并壓縮所述位置圖;
類(lèi)型選擇步驟:根據(jù)所述載體圖像,確定掃描分塊的尺寸和圖像粗糙度;
根據(jù)所述水印信息,確定預(yù)測(cè)扇形的扇徑;
根據(jù)所述扇徑和所述圖像粗糙度,選定最大預(yù)測(cè)角度、參照像素?cái)?shù)量和目標(biāo)像素的位置;
信息嵌入步驟:根據(jù)所述輔助信息的最大長(zhǎng)度,確定所述輔助信息的存儲(chǔ)位置;
根據(jù)所述最大預(yù)測(cè)角度、所述參照像素?cái)?shù)量和所述目標(biāo)像素的位置,對(duì)所述目標(biāo)像素進(jìn)行預(yù)測(cè),獲取所述目標(biāo)像素的預(yù)測(cè)誤差;
根據(jù)所述目標(biāo)像素的預(yù)測(cè)誤差和所述輔助信息的存儲(chǔ)位置,將所述水印信息嵌入所述載體圖像,形成載密圖像;
信息提取步驟:識(shí)別所述載密圖像中的所述輔助信息,并解壓所述位置圖;
根據(jù)所述目標(biāo)像素的預(yù)測(cè)誤差,從所述載密圖像中提取所述水印信息;
根據(jù)所述解壓后的位置圖,對(duì)已修改像素灰度值的像素進(jìn)行恢復(fù),還原所述載體圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于可逆信息隱藏的鈍角預(yù)測(cè)方法,其特征在于,根據(jù)所述水印信息,確定預(yù)測(cè)扇形的扇徑,具體包括:
對(duì)于高負(fù)載量的水印信息,則確定所述預(yù)測(cè)扇形的扇徑為第一扇徑;
對(duì)于中負(fù)載量的水印信息,則確定所述預(yù)測(cè)扇形的扇徑為第二扇徑;
對(duì)于低負(fù)載量的水印信息,則確定所述預(yù)測(cè)扇形的扇徑為第三扇徑,且所述第一扇徑小于所述第二扇徑,所述第二扇徑小于所述第三扇徑;
根據(jù)所述扇徑和所述圖像粗糙度,選定最大預(yù)測(cè)角度、參照像素?cái)?shù)量和目標(biāo)像素的位置,具體包括:
將所述圖像粗糙度與預(yù)獲取的最大粗糙度閾值比較:
若所述圖像粗糙度大于等于所述最大粗糙度閾值,則生成處理錯(cuò)誤提示信息,若所述圖像粗糙度小于所述最大粗糙度閾值,則:
當(dāng)所述扇徑為所述第一扇徑,則選定所述參照像素?cái)?shù)量為3~4個(gè),
當(dāng)所述扇徑為所述第二扇徑,則選定所述參照像素?cái)?shù)量為8~10個(gè),
當(dāng)所述扇徑為所述第三扇徑,則選定所述參照像素?cái)?shù)量為7~15個(gè);
根據(jù)選定的參照像素?cái)?shù)量,設(shè)置所述目標(biāo)像素的虛擬位置和上下文像素矢量;
遍歷所述目標(biāo)像素的虛擬位置,根據(jù)所述上下文像素矢量,獲取性能遍歷結(jié)果;
根據(jù)所述性能遍歷結(jié)果和預(yù)獲取的參數(shù)比重信息,設(shè)置所述最大預(yù)測(cè)角度和所述目標(biāo)像素的位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述基于可逆信息隱藏的鈍角預(yù)測(cè)方法,其特征在于,根據(jù)所述最大預(yù)測(cè)角度、所述參照像素?cái)?shù)量和所述目標(biāo)像素的位置,對(duì)所述目標(biāo)像素進(jìn)行預(yù)測(cè),獲取所述目標(biāo)像素的預(yù)測(cè)誤差,具體包括:
根據(jù)所述最大預(yù)測(cè)角度和所述參照像素?cái)?shù)量,確定上下文像素矢量;
將所述上下文像素矢量中上下文像素的像素灰度值進(jìn)行排序,獲取最小像素灰度值和最大像素灰度值;
根據(jù)所述最小像素灰度值和所述最大像素灰度值,通過(guò)如下公式,對(duì)所述目標(biāo)像素進(jìn)行預(yù)測(cè),獲取所述目標(biāo)像素的預(yù)測(cè)值,
其中,為第i行、第j列的目標(biāo)像素的預(yù)測(cè)值,xi,j為第i行、第j列的目標(biāo)像素的真實(shí)值,min(C)為所述上下文像素矢量中最小像素灰度值,max(C)為所述上下文像素矢量中最大像素灰度值,VC為所述上下文像素矢量中像素灰度值;
根據(jù)所述目標(biāo)像素的預(yù)測(cè)值和真實(shí)值,通過(guò)如下公式,獲取所述目標(biāo)像素的預(yù)測(cè)誤差,
其中,pe為所述目標(biāo)像素的預(yù)測(cè)誤差,為第i行、第j列的目標(biāo)像素的預(yù)測(cè)值,xi,j為第i行、第j列的目標(biāo)像素的真實(shí)值。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述基于可逆信息隱藏的鈍角預(yù)測(cè)方法,其特征在于,根據(jù)所述目標(biāo)像素的預(yù)測(cè)誤差和所述輔助信息的存儲(chǔ)位置,將所述水印信息嵌入所述載體圖像,具體包括:
根據(jù)所述目標(biāo)像素的預(yù)測(cè)誤差,通過(guò)如下公式,進(jìn)行平移和擴(kuò)展,獲取平移和擴(kuò)展后的預(yù)測(cè)誤差,
其中,PE為所述平移和擴(kuò)展后的預(yù)測(cè)誤差,pe為所述目標(biāo)像素的預(yù)測(cè)誤差,xi,j為第i行、第j列的目標(biāo)像素的真實(shí)值,min(C)為所述上下文像素矢量中最小像素灰度值,max(C)為所述上下文像素矢量中最大像素灰度值,VC為所述上下文像素矢量中像素灰度值;
根據(jù)輔助信息的存儲(chǔ)位置,以及所述平移和擴(kuò)展后的預(yù)測(cè)誤差,將所述水印信息嵌入所述載體圖像。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于可逆信息隱藏的鈍角預(yù)測(cè)方法,其特征在于,在所述預(yù)處理步驟之后,類(lèi)型選擇步驟之前,該方法還包括參數(shù)比重信息獲取步驟:根據(jù)所述載體圖像,確定掃描分塊的尺寸、目標(biāo)像素的模擬位置和最大模擬預(yù)測(cè)角度;
根據(jù)所述掃描分塊的尺寸和所述水印信息,確定預(yù)測(cè)扇徑;
根據(jù)所述預(yù)測(cè)扇徑、所述目標(biāo)像素的模擬位置和所述最大模擬預(yù)測(cè)角度,確定第一上下文像素矢量;
根據(jù)所述第一上下文像素矢量、所述預(yù)測(cè)扇徑和所述目標(biāo)像素的模擬位置,對(duì)所述目標(biāo)像素進(jìn)行預(yù)測(cè),獲取所述目標(biāo)像素的模擬預(yù)測(cè)誤差;
根據(jù)所述目標(biāo)像素的模擬預(yù)測(cè)誤差,進(jìn)行平移和擴(kuò)展,獲取嵌入容量和峰值信噪比;
根據(jù)所述嵌入容量和所述峰值信噪比,獲取所述參數(shù)比重信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述基于可逆信息隱藏的鈍角預(yù)測(cè)方法,其特征在于,在獲取所述目標(biāo)像素的模擬預(yù)測(cè)誤差之后,進(jìn)行平移和擴(kuò)展之前,該方法還包括:
增大預(yù)測(cè)扇徑;
將增大的預(yù)測(cè)扇徑與預(yù)設(shè)的最大預(yù)測(cè)扇徑比較:
若所述增大的預(yù)測(cè)扇徑大于等于所述最大預(yù)測(cè)扇徑,則根據(jù)所述目標(biāo)像素的模擬預(yù)測(cè)誤差,進(jìn)行平移和擴(kuò)展,獲取嵌入容量和峰值信噪比;
若所述增大的預(yù)測(cè)扇徑小于所述最大預(yù)測(cè)扇徑,則:
根據(jù)所述增大的預(yù)測(cè)扇徑、所述目標(biāo)像素的模擬位置和所述最大模擬預(yù)測(cè)角度,確定第二上下文像素矢量;
根據(jù)所述第二上下文像素矢量、增大的預(yù)測(cè)扇徑和目標(biāo)像素的模擬位置,對(duì)目標(biāo)像素進(jìn)行預(yù)測(cè),獲取目標(biāo)像素的模擬預(yù)測(cè)誤差。
7.一種基于可逆信息隱藏的鈍角預(yù)測(cè)系統(tǒng),其特征在于,包括:
信息獲取子系統(tǒng):用于獲取載體圖像和輔助信息,所述輔助信息包括水印信息和位置圖;
預(yù)處理子系統(tǒng):用于對(duì)所述載體圖像中的像素灰度值進(jìn)行修改,記錄修改位置,保存至所述位置圖,并壓縮所述位置圖;
類(lèi)型選擇子系統(tǒng):用于根據(jù)所述載體圖像,確定掃描分塊的尺寸和圖像粗糙度;根據(jù)所述水印信息,確定預(yù)測(cè)扇形的扇徑;根據(jù)所述扇徑和所述圖像粗糙度,選定最大預(yù)測(cè)角度、參照像素?cái)?shù)量和目標(biāo)像素的位置;
信息嵌入子系統(tǒng):用于根據(jù)所述輔助信息的最大長(zhǎng)度,確定所述輔助信息的存儲(chǔ)位置;根據(jù)所述最大預(yù)測(cè)角度、所述參照像素?cái)?shù)量和所述目標(biāo)像素的位置,對(duì)所述目標(biāo)像素進(jìn)行預(yù)測(cè),獲取所述目標(biāo)像素的預(yù)測(cè)誤差;根據(jù)所述目標(biāo)像素的預(yù)測(cè)誤差和所述輔助信息的存儲(chǔ)位置,將所述水印信息嵌入所述載體圖像,形成載密圖像;
信息提取子系統(tǒng):用于識(shí)別所述載密圖像中的所述輔助信息,并解壓所述位置圖;根據(jù)所述目標(biāo)像素的預(yù)測(cè)誤差,從所述載密圖像中提取所述水印信息;根據(jù)所述解壓后的位置圖,對(duì)已修改像素灰度值的像素進(jìn)行恢復(fù),還原所述載體圖像。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述基于可逆信息隱藏的鈍角預(yù)測(cè)系統(tǒng),其特征在于,所述類(lèi)型選擇子系統(tǒng)在根據(jù)所述水印信息,確定預(yù)測(cè)扇形的扇徑時(shí),具體用于:對(duì)于高負(fù)載量的水印信息,則確定所述預(yù)測(cè)扇形的扇徑為第一扇徑;對(duì)于中負(fù)載量的水印信息,則確定所述預(yù)測(cè)扇形的扇徑為第二扇徑;對(duì)于低負(fù)載量的水印信息,則確定所述預(yù)測(cè)扇形的扇徑為第三扇徑,且所述第一扇徑小于所述第二扇徑,所述第二扇徑小于所述第三扇徑;
所述類(lèi)型選擇子系統(tǒng)在根據(jù)所述扇徑和所述圖像粗糙度,選定最大預(yù)測(cè)角度、參照像素?cái)?shù)量和目標(biāo)像素的位置時(shí),具體用于:將所述圖像粗糙度與預(yù)獲取的最大粗糙度閾值比較:若所述圖像粗糙度大于等于所述最大粗糙度閾值,則生成處理錯(cuò)誤提示信息,若所述圖像粗糙度小于所述最大粗糙度閾值,則當(dāng)所述扇徑為所述第一扇徑,則選定所述參照像素?cái)?shù)量為3~4個(gè),當(dāng)所述扇徑為所述第二扇徑,則選定所述參照像素?cái)?shù)量為8~10個(gè),當(dāng)所述扇徑為所述第三扇徑,則選定所述參照像素?cái)?shù)量為7~15個(gè);根據(jù)選定的參照像素?cái)?shù)量,設(shè)置所述目標(biāo)像素的虛擬位置和上下文像素矢量;遍歷所述目標(biāo)像素的虛擬位置,根據(jù)所述上下文像素矢量,獲取性能遍歷結(jié)果;根據(jù)所述性能遍歷結(jié)果和預(yù)獲取的參數(shù)比重信息,設(shè)置所述最大預(yù)測(cè)角度和所述目標(biāo)像素的位置。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述基于可逆信息隱藏的鈍角預(yù)測(cè)系統(tǒng),其特征在于,所述信息嵌入子系統(tǒng)在根據(jù)所述最大預(yù)測(cè)角度、所述參照像素?cái)?shù)量和所述目標(biāo)像素的位置,對(duì)所述目標(biāo)像素進(jìn)行預(yù)測(cè),獲取所述目標(biāo)像素的預(yù)測(cè)誤差時(shí),具體用于:根據(jù)所述最大預(yù)測(cè)角度和所述參照像素?cái)?shù)量,確定上下文像素矢量;將所述上下文像素矢量中上下文像素的像素灰度值進(jìn)行排序,獲取最小像素灰度值和最大像素灰度值;根據(jù)所述最小像素灰度值和所述最大像素灰度值,通過(guò)如下公式,對(duì)所述目標(biāo)像素進(jìn)行預(yù)測(cè),獲取所述目標(biāo)像素的預(yù)測(cè)值,
其中,為第i行、第j列的目標(biāo)像素的預(yù)測(cè)值,xi,j為第i行、第j列的目標(biāo)像素的真實(shí)值,min(C)為所述上下文像素矢量中最小像素灰度值,max(C)為所述上下文像素矢量中最大像素灰度值,VC為所述上下文像素矢量中像素灰度值;根據(jù)所述目標(biāo)像素的預(yù)測(cè)值和真實(shí)值,通過(guò)如下公式,獲取所述目標(biāo)像素的預(yù)測(cè)誤差,
其中,pe為所述目標(biāo)像素的預(yù)測(cè)誤差,為第i行、第j列的目標(biāo)像素的預(yù)測(cè)值,xi,j為第i行、第j列的目標(biāo)像素的真實(shí)值。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述基于可逆信息隱藏的鈍角預(yù)測(cè)系統(tǒng),其特征在于,所述信息嵌入子系統(tǒng)在根據(jù)所述目標(biāo)像素的預(yù)測(cè)誤差和所述輔助信息的存儲(chǔ)位置,將所述水印信息嵌入所述載體圖像時(shí),具體用于:根據(jù)所述目標(biāo)像素的預(yù)測(cè)誤差,通過(guò)如下公式,進(jìn)行平移和擴(kuò)展,獲取平移和擴(kuò)展后的預(yù)測(cè)誤差,
其中,PE為所述平移和擴(kuò)展后的預(yù)測(cè)誤差,pe為所述目標(biāo)像素的預(yù)測(cè)誤差,xi,j為第i行、第j列的目標(biāo)像素的真實(shí)值,min(C)為所述上下文像素矢量中最小像素灰度值,max(C)為所述上下文像素矢量中最大像素灰度值,VC為所述上下文像素矢量中像素灰度值;根據(jù)輔助信息的存儲(chǔ)位置,以及所述平移和擴(kuò)展后的預(yù)測(cè)誤差,將所述水印信息嵌入所述載體圖像。