1.一种融合近似Schur分解的空域彩色图像盲水印方法,其特征在于通过具体的水印嵌入过程和提取过程来实现的,其水印嵌入过程描述如下:第一步:将三维彩色图像数字水印W按层分成红、绿、蓝3个二维分层水印图像;为了提高水印的安全性,将分层水印图像进行基于Kai的Arnold 置乱变换;然后,将每个十进制表示的像素用8位二进制数表示,并依次组合形成分层水印序列Wi ,i=1, 2, 3分别表示红、绿、蓝三层;
第二步:将原始宿主图像H也分成3个分层宿主图像Hi ,i=1, 2, 3分别表示红、绿、蓝三层;同时,把每一个分层宿主图像Hi进行M×M的非重叠分块,并利用基于密钥Kbi的伪随机序列在分层宿主图像Hi中选择像素块,以便嵌入分层水印序列Wi ;
第三步:选取一个像素块A,并按照公式(1)在空域中直接近似求出像素块A经过Schur分解后对应的最大特征值 ;
(1)
其中, 是M×M像素块A经过Schur分解后可以求得的最大特征值,该值在空域中利用公式(1)直接近似求得而不需进行Schur分解再获得, , ,i,j分别表示像素在像素块A中所处的行号和列号;
第四步:根据公式(2),理论计算如果在空域中将水印 嵌入到Schur分解的最大特征值上,则应将其最大特征值 修改为 ;
(2)
其中, 表示嵌入水印后Schur分解的最大特征值, 为水印嵌入强度,T为量化步长;
第五步:根据公式(3),理论计算Schur分解的最大特征值的变化量E;
(3)第六步:按照公式(4),计算Schur分解最大特征值的变化量E在M×M像素块A中所有像素上的分配量 ,即在空域中通过调整像素的值以实现变换域中Schur分解最大特征值的调整;
(4)第七步:将分配量 依次加到像素块A的所有像素上,这样在空域中完成对Schur分解最大特征值的修改并嵌入了水印 ,此时在空域中得到真正含水印的像素块 ;
第八步:重复执行步骤第三步到第七步,直到所有的水印信息都被嵌入完成为止;最后,将含水印的红、绿、蓝分层图像重新组合并获得含水印图像 ;
其水印提取过程描述如下:
第一步:将含水印图像 分成3个分层含水印图像 ,i=1,2,3分别表示红、绿、蓝三层,并将每一分层含水印图像 进一步分成M×M的非重叠像素块;
第二步:利用基于密钥Kbi的伪随机序列在分层图像 中选择像素块;
第三步:选取一个像素块 ,根据公式(5)在空域中近似计算其Schur分解最大特征值;
(5)
其中, , ,i,j分别表示像素在含水印的像素块 中所处的行号和列号;
第四步:利用公式 (6),提取像素块 中所含有的水印 ;
(6)
其中,mod( )是求余函数,T为量化步长;
第五步:重复执行第三步、第四步,直到提取所有的水印信息,并将所提取的二进制水印信息每8位一组转换成十进制的像素值;
第六步:执行基于密钥Kai的逆Arnold变换并获得分层水印;
第七步:组合分层水印形成最终的提取水印 。