专利名称：一种结合btc编码的可擦除可见水印方案的制作方法
技术领域：
本发明属于多媒体信息安全领域，涉及一种结合BTC编码的可擦除可见水印方案，特别是利用可见水印实现多媒体显式版权告示，授权用户通过有效去除可见水印而获得高清载体数据，保护消费者和版权所有者合法权益。
背景技术：
数字图像可见水印技术通过水印在原始载体图像的自适应呈现为载体图像提供一种显式的版权告示，没有水印提取或检测过程，是一种直观有效的数字媒体版权保护方式。通常的可见水印不可避免地会引入失真，造成原始载体图像视觉质量下降。尽管这种失真不严重，但在医学图像处理、军事图像处理、工程图处理、法律取证等领域，出于保真性、工艺、法律等因素的考虑，这种失真引起的图像降质是不容许的。这就提出了对可擦除可见水印的要求。Hu等(2006)提出了一种用户密钥控制的DCT域可擦除可见水印算法。该算法为不同用户嵌入视觉相似但数字内容不同的水印版本(参考文献[I]: Y. J.Hu, S. Kwong and J. Huang, “An algorithm for removable visible watermarking, ”IEEE Trans. Circuits Syst. Video Technol.，vol. 16，no. 1，pp. 129 - 133，Jan.2006. )。Yang等(2008)在考虑DCT系数视觉特性的基础上，提出一种可擦除可见水印算法(参考文献[2]: Y. Yang, X. Sun, H. Yang, and C. T. L1. “Removable visible imagewatermarking algorithm in the discrete cosine transform domain, ” Journal ofElectronic Imaging, vol. 17, no. 3, pp. 033008-1 - 033008-11, Jul. -Sep. 2008.),该算法通过将密钥相关的预处理水印自适应嵌入到原图像中，以阻止可见水印非法去除。但这两种算法在可见水印去除时均需要原始可见水印信息，而这在实时环境或低带宽条件下对原始水印信息的传送需求是不现实的。此外以上两种算法中，非法用户通过微小改变的密钥即可较好地去除可见水印，生成较高质量的原图像近似版本，这不能阻止非法去除可见水印。Yip等(2006)设计了两种可逆可见水印方案(参考文献[3]: S. K. Yip, 0.C. Au, C. ff. Ho and H. M. Wong, “Lossless visible watermarking, ” in Proc.1nt.Conf. Multimedia and Expo., 2006, pp. 853-856. ) PVMA (Pixel Value MatchingAlgorithm) and PPSA (Pixel Position Shift Algorithm),他们分别米用双射映射函数与循环像素移位来嵌入可见水印。Liu and Tsai利用一对一复合映射实现可见水印嵌入与原图像无损恢复(参考文献[4] : T. Y. Liu and W. H. Tsai, “Generic LosslessVisible Watermarking - A New Approach, ” IEEE Transactions on Image Processing,vol. 19, no. 5, pp. 1224-1234，May 2010·)。虽然文献[3]、[4]所述方案可无损恢复原始图像，但在原图像恢复过程中需要原始水印信息，而且隐秘图像(含可见水印图像)中水印不够清晰，可见度不高。另有一类可逆可见水印方案利用无损数据隐藏技术将一些关于水印或原始图像的附加信息无损嵌入到图像载体中，从而利用无损恢复出的附加信息得以去除可见水印。附加信息的嵌入无疑会降低可见水印清晰度。总体而言，以上可擦除可见水印方案均不在压缩域进行，其实用性不强，难以应用于互联网环境多媒体实时通信。
发明内容
1.技术问题
现有可擦除可见水印方案存在一定缺陷，或是无法阻止非法用户仅通过微小变化的密钥非法去除可见水印，或是水印去除过程需要原始水印信息参与，且大多不直接针对压缩图像进行可见水印嵌入，其实用性不强，难以应用于互联网与移动计算环境多媒体数字通 目。2.技术方案
本发明的一种结合BTC编码的可擦除可见水印方案，包括水印嵌入因子计算、水印嵌入、可见水印去除与原图像恢复共三个阶段。具体流程为
(一)水印嵌入因子计算
步骤1:读取原始图像，获得图像B T C编码(巧為,马)，i=l，2，…，/7，而P =i 3/sx /s，其中》X/7为图像大小，SX1S为BTC编码过程中图像分块大小。步骤2 :读入大小为》/sxb/s的二值可见水印图像F，根据水印信息，可将原始图
像分为水印区与非水印区(即O像素对应水印区，I像素对应非水印区)。步骤3 :根据邻近像素预测法由非水印区图像分块均值去预测水印区图像分块均值，获得预测均值图像Z。步骤4 :由预测均值图像版本 计算出图像各分块的平滑特性0 与亮度敏感特性 并由此导出BTC编码各图像分块视觉因子M ,如下式所示。
权利要求
1.一种结合BTC编码的可擦除可见水印方案，其特征在于，包括三个步骤 (1)水印嵌入因子计算根据原始图像感知特性计算自适应嵌入因子； (2)水印嵌入以可见方式将水印信息自适应地嵌入到原始图像之中，同时以不可见方式将加密水印信息无损嵌入到原图像中； (3)可见水印去除与原图像恢复授权用户使用正确密钥正确提取出ニ值水印信息，从而得以去除可见水印与恢复原始图像。
2.如权利要求1中所述的水印嵌入因子计算模块，其特征在于，根据可见水印信息将原始图像分为水印区与非水印区两部分；利用相邻像素预测法由非水印区像素来预测水印区像素，以生成ー个原始图像预测版本；结合原图预测版本感知特性计算自适应嵌入因子。
3.如权利要求1中所述的水印嵌入模块，其特征在干，以可见方式将水印信息自适应地嵌入到原始图像BTC编码的两个量化级之中；将加密后水印信息以不可见方式无损嵌入到原图BTC编码之中，以阻止可见水印非法去除。
4.如权利要求1中所述的可见水印去除与原图像恢复模块，其特征在于，在接收端，拥有密钥的授权用户正确提取ニ值水印信息；根据ニ值水印信息非水印区像素预测生成原图预测版本，并进ー步计算出嵌入因子；利用获得的嵌入因子，从含水印图像中去除可见水印和恢复原始图像。
全文摘要
本发明公布了一种结合BTC(BlockTruncationCoding)编码的可擦除可见水印方案，包括水印嵌入因子计算、水印嵌入、可见水印去除与原图像恢复共三个步骤。首先由非水印区像素来预测水印区像素生成原图预测版本。然后根据预测版本感知特性计算自适应嵌入因子。再以可见方式将水印信息自适应地嵌入到原图BTC编码中。此外，将混沌加密后的水印以不可见方式无损嵌入原图BTC编码中，以阻止可见水印非法去除。在接收端，只有授权用户能正确提取二值水印信息，从而得以成功去除可见水印和恢复原始图像。本发明在提供显式版权告示的同时，为授权用户提供高质量图像浏览，且计算复杂度低，可为网络环境数字图像实时通信安全提供保障。
文档编号G06T1/00GK103034971SQ20131001251
公开日2013年4月10日 申请日期2013年1月14日 优先权日2013年1月14日
发明者杨恒伏, 李勇帆, 田祖伟 申请人:杨恒伏, 李勇帆, 田祖伟