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【发明授权】一种基于整数小波变换的自适应可逆信息隐藏方法_山东科技大学_201911196081.6 

申请/专利权人:山东科技大学

申请日:2019-11-29

公开(公告)日:2021-01-05

公开(公告)号:CN110910299B

主分类号:G06T1/00(20060101)

分类号:G06T1/00(20060101)

优先权:

专利状态码:有效-授权

法律状态:2021.01.05#授权;2020.04.17#实质审查的生效;2020.03.24#公开

摘要:本发明公开了一种基于整数小波变换的自适应可逆信息隐藏方法,属于数字水印和信息隐藏领域,本发明方法首先将载体图像分为两个区域:水印嵌入区域和附加信息嵌入区域;水印嵌入区域进行整数小波变换,利用水印大小和小波系数的均方差自适应地设置阈值;根据近似分量确定某图像块是否嵌入,然后将水印信息嵌入对应的对角分量中;附加信息嵌入区域用于嵌入附加信息,包括阈值、水印的长度和宽度。本发明能够实现自适应地嵌入水印,并能做到完全的盲提取;该方法不仅可以实现可逆信息隐藏,而且具有较好的视觉效果,失真度小,嵌入水印后图像的PSNR高,水印不可见性较好,具有实用价值。

主权项:1.一种基于整数小波变换的自适应可逆信息隐藏方法,其特征在于:包括水印嵌入步骤以及水印提取和图像恢复步骤;其中,水印嵌入步骤如下:步骤S11:设原图像I为M×N的灰度图像,将原图像I划分成水印嵌入区域I1和附加信息嵌入区域I2;如果原图像I的长大于24像素,则附加信息嵌入区域I2中只取一行,否则自适应增加;步骤S12:提取附加信息嵌入区域I2的前24位像素的最低位lsbi,i=1,2,…,24,将其连接到水印信息之后,形成含有最低有效位LSB的水印信息wi;步骤S13:对水印嵌入区域I1进行整数小波变换,分为A、H、V、D四个分量;步骤S14:将分量A和分量D分解为2×2的非重叠子块,从左上角按顺时针方向依次为a1、a2、a3和a4;步骤S15:扫描分量A的全部块,根据每块的均方差σ和水印信息w的大小计算阈值T,然后将阈值T、水印的长度和宽度分别转换为8位二进制,并依次连接组成二进制的附加信息b,将附加信息b替换附加信息嵌入区域I2的前24位像素的最低位;步骤S16:扫描分量A和分量D的每个块,根据分量A中某块判断是否可嵌入,并将水印信息嵌入到该块在分量D所对应的块中;具体方法为:根据分量A中某块的均方差σ和阈值T,判断该块是否为嵌入块;如果σ<T,说明该块平滑能够嵌入,此时对分量D中相应的块嵌入水印信息,执行以下操作,否则判断下一个图像块;扫描完成后,得到嵌入后的分量D′;步骤S161:计算a1和a2的差值e1:e1=a1-a2;步骤S162:根据差值e1,将水印信息wi嵌入到a1中,得到a1′,如公式1所示:a1′=a2+2×e1+wi1;步骤S163:计算a3和a4的差值e2:e2=a3-a4;步骤S164:根据差值e2,将水印信息wi嵌入到a3中,得到a3′,如公式2所示:a3′=a4+2×e2+wi2;步骤S17:图像重构;对分量A、H、V和嵌入后的分量D′进行整数小波重构,得到嵌入后的水印嵌入区域I′1;步骤s18:连接修改后的水印嵌入区域I′1和附加信息嵌入区域I′2,得到嵌入水印的图像Iw;水印提取和图像恢复步骤如下:步骤s21:将已嵌入水印信息的图像Iw划分为水印嵌入区域I′1和附加信息嵌入区域I′2,并提取附加信息嵌入区域I′2的前24位像素的最低位,从而获得嵌入时的阈值T、水印的长度和宽度;步骤S22:对水印嵌入区域I′1进行整数小波变换,得到A、H、V和D′的四个分量;步骤S23:将分量A和分量D′分解为2×2的不重叠块,从左上角顺时针依次为a1、a2、a3和a4,对每个块进行扫描并执行以下操作:步骤S231:扫描分量A和分量D′的每个块,根据分量A中的块判断是否嵌入了信息,并从分量D′中对应的块提取信息;具体方法为:根据分量A中某块的均方差σ和阈值T,判断该块是否为嵌入块:如果σ<T,说明该块嵌入了信息,则对分量D′中对应的块执行以下操作提取信息,否则,判断下一个块;扫描完成后,得到恢复后的分量D;步骤S232:计算a′1和a2的差值e′1:e′1=a′1-a2;步骤S233:根据预测误差e′1,得到嵌入信息b=LSBe′1;步骤S234:根据公式3恢复载体的原始部分: 其中,表示向下取整;步骤S235:计算a′3和a4的差值e′2:e′2=a′3-a4;步骤S236:根据预测误差e′2,得到嵌入信息b=LSBe′2;步骤S237:根据公式4恢复载体图像的原始分量: 步骤S24:图像重构,将分量A,H,V和恢复后的分量D进行整数小波重构,根据逆变换得到原始图像的水印嵌入区域I1;步骤S25:将附加信息嵌入区域I′2的前24位替换为所提取到的嵌入信息b的后24位;步骤S26:连接恢复后的水印嵌入区域I1和修改后的附加信息嵌入区域I2,得到原始的载体图像I。

全文数据:

权利要求:

百度查询: 山东科技大学 一种基于整数小波变换的自适应可逆信息隐藏方法

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