申请/专利权人：中国移动通信集团山东有限公司;中国移动通信集团有限公司

申请日：2018-12-14

公开（公告）日：2023-09-05

公开（公告）号：CN111325651B

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：2023.09.05#授权;2020.07.17#实质审查的生效;2020.06.23#公开

摘要：本发明实施例提供一种基于感知JND模型的量化水印方法和装置。所述方法包括水印嵌入的步骤以及水印提取的步骤，在所述水印嵌入和水印提取的过程中，所述方法包括：通过感知JND模型计算松弛向量；根据所述松弛向量调制量化步长；所述感知JND模型为：Tjndn,i,j＝TB·FLA·FM，其中，n为DCT块的索引，i,j对应DCT块内的位置，TB为对比敏感度函数，FLA为是亮度自适应因子，FM为对比度掩蔽因子。本发明实施例提出的感知JND模型为对比敏感度函数，亮度自适应和对比度掩蔽的联合效应模型，通过将感知JND模型应用于量化水印方案，能够准确地估计人类视觉冗余，具有统一保真度的条件下，更具鲁棒性。

主权项：1.一种基于感知JND模型的量化水印方法，所述方法包括水印嵌入的步骤以及水印提取的步骤，其特征在于，在所述水印嵌入和水印提取的过程中，所述方法包括：通过感知JND模型计算松弛向量，所述感知JND模型为：Tjndn,i,j＝TB·FLA·FM其中，n为DCT块的索引，i,j对应DCT块内的位置，TB为对比敏感度函数，FLA为是亮度自适应因子，FM为对比度掩蔽因子；根据所述松弛向量调制量化步长；其中，计算所述对比度掩蔽因子包括：计算块在水平方向、垂直方向以及对角方向的能量，判断块内是否具有主导方向，将块分为规则块和不规则块；计算块在水平方向、垂直方向以及对角方向的边缘密度，根据所述边缘密度将块分为平滑块和纹理块；将块进行进一步分类为平滑块、规则纹理块和不规则纹理块，计算不同类型的块的对比度掩蔽因子；所述计算块在水平方向、垂直方向以及对角方向的能量，判断块内是否具有主导方向，将块分为规则块和不规则块包括：选取AC系数AC0,1，AC1,0和AC1,1分别衡量沿水平、垂直和对角方向的能量，则水平能量的表达式为：Ehorx,y＝|AC0,1x,y|；垂直能量的表达式为：Everx,y＝|AC1,0x,y|；对角能量的表达式为：Ediax,y＝|AC1,1x,y|；根据块的水平能量、垂直能量和对角能量中的最大值Emax和中值Emed的比值判断块内是否具有主导方向，比值Er的表达式为： 其中，ε为常数，ε＝0.03×L2，L是图像的灰度级；当Er≥阈值T1且主导方向的能量值低于当前块的平均方向能量值，或者Er阈值T1时，当前块属于不规则块；否则，最大值Emax所对应的方向为主导方向，当前块属于规则块；所述计算块在水平方向、垂直方向以及对角方向的边缘密度，根据所述边缘密度将块分为平滑块和纹理块包括：选取AC系数AC0,1，AC1,0和AC1,1分别衡量水平、垂直和对角方向上的块的纹理复杂度；块的边缘强度的计算公式为：SACx,y＝|AC0,1x,y|+|AC1,0x,y|+|AC1,1x,y|所述边缘密度的计算公式为： 其中，D＝|uedge-uEDGE|2参数η以步长为0.02，从0.01变化至0.81，当D获得最小值时，对应的η为最优值；uedge为常用的Canny算子检测边缘像素密度，计算方式为： 其中，Edgei,j是边缘图中的边缘值，0是非边缘，1是边缘，N是DCT块的尺寸；当uEDGE阈值T2时，当前块为平滑块；否则，当前块为纹理块；所述将块进行进一步分类，计算不同类型的块的对比度掩蔽因子包括：若当前块是平滑块，则当前块为平滑块；若当前块是纹理块并且是规则块，则当前块属于规则纹理块；若当前块是纹理块并且是不规则块，则当前块属于不规则纹理块；以水平方向为主导方向的块的掩蔽因子的计算公式为：Mhori,j＝0.8-▽·j以垂直方向为主导方向的块的掩蔽因子的计算公式为：Mveri,j＝0.8-▽·i以对角方向为主导方向的块的掩蔽因子的计算公式为：Mdiai,j＝0.8-▽·k,k＝maxi,j每种块类型的对比度掩蔽因子的计算公式为： 其中，i和j是DCT块子带的索引，▽是设置的步长。

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