1.一种基于Contourlet变换和Schur分解的彩色数字图像盲水印方法，其特征在于通过具体的水印嵌入过程和水印提取过程来实现的，其水印嵌入过程描述如下：第一步：首先，对一幅大小为N×N的彩色水印图像W作降维处理，得到红、绿、蓝三个分层水印图像；然后，对每个分层水印图像进行基于密钥Kai，Kbi，Kci的Lorenz混沌映射得到置乱后的三个分层水印图像Wi；将分层水印图像Wi中的每个十进制像素值转换为8位二进制2

数，依次连接成长度为8N的水印位序列SWi，其中i=1, 2, 3分别表示红、绿、蓝三层；

第二步：首先，对一幅大小为M×M的彩色宿主图像H作降维处理，得到红、绿、蓝三个分层宿主图像Hi，对每一个分层宿主图像Hi进行Contourlet变换，提取其低频系数矩阵Bi；然后，将其低频系数矩阵Bi划分成大小为m×m非重叠的系数块，其中i=1, 2, 3分别表示红、绿、蓝三层；

第三步：利用基于密钥Kdi的MD5哈希伪随机选块算法从每一层低频系数矩阵Bi中选择大小为m×m的系数块csblock，其中i=1, 2, 3分别表示红、绿、蓝三层；

第四步：根据公式（1），对系数块csblock进行Schur分解，得到酉矩阵U和上三角矩阵V；

[U,V]=schur(csblock)                                       （1）其中，上三角矩阵V的主对角非零元素λi为系数块csblock的第i个特征值，i=1, 2, …, r，r表示系数块csblock的秩，其主对角线上元素满足λ1>λ2>λ3>…>λr；

第五步：按照先后顺序依次从分层水印位序列SWi中选取待嵌入水印位w；利用公式（2）对上三角矩阵V中的第一个主对角元素λ1进行量化以嵌入水印位w，得到含水印的第一个主*

对角元素λ1；

  （2）

其中，round(.)是四舍五入的取整函数，xor(.)是异或函数，mod(.)是取余函数，QT是选定的量化步长；

*

第六步：用含水印的第一个主对角元素λ1 替换原上三角矩阵V中第一个主对角元素λ1，*

得到含水印的上三角矩阵V ；利用公式（3）进行逆Schur分解得到含水印低频系数块*

csblock ；

* * T

csblock =U×V ×U                                                （3）*

第七步：含水印低频系数块csblock 更新到其在分层低频系数矩阵Bi中的相应位置，其中i=1, 2, 3分别表示红、绿、蓝三层；

第八步：重复执行本过程的第三步到第七步，直到所有的水印信息都被嵌入完成为止，* *

由此得到含水印的分层低频系数矩阵Bi ；然后，对水印的分层低频系数矩阵Bi 执行逆*

Contourlet变换，得到含水印的分层宿主图像Hi ，其中i=1, 2, 3分别表示红、绿、蓝三层；

* *

第九步：组合三层含水印的分层宿主图像Hi得到含水印图像H ，其中i=1, 2, 3分别表示红、绿、蓝三层；

其水印提取过程描述如下：

* *

第一步：首先，通过降维处理将含水印图像H 分成红、绿、蓝三个含水印的分层图像Hi ；

* *

同时，对每一个含水印的分层图像Hi 进行Contourlet变换，提取其低频系数矩阵Bi ；然后，*

将低频系数矩阵Bi 划分成大小为m×m的非重叠系数块，其中i=1, 2, 3分别表示红、绿、蓝三层；

*

第二步：利用基于密钥Kdi的MD5哈希伪随机选块算法从含水印低频系数矩阵Bi 中选择*

含水印系数块csblock ，其中i=1, 2, 3分别表示红、绿、蓝三层；

*

第三步：利用公式（4），对含水印系数块csblock 进行Schur分解，得到酉矩阵U和上三角*

矩阵V ；

* *

[U,V ]=schur(csblock)                                           （4）* * *

其中，上三角矩阵V 的主对角非零元素λi 为系数块csblock 的第i个特征值，i=1, 2, * * * * *

…, r，r表示系数块csblock的秩，其主对角线上元素满足λ1>λ2>λ3>…>λr ；

* *

第四步：利用上三角矩阵V 中的第一个主对角元素λ1 ，根据公式（5）从含水印系数块* *

csblock 中提取水印位w ；

                     （5）其中，fix(.)是向零方向取整函数，mod(.)是取余函数，QT为选定的量化步长；

*

第五步：重复执行本过程的第二步和第四步，得到提取的二进制水印位序列SWi ；然后，*

依次将SWi 中每8位二进制信息划分为一组并转换成十进制的像素值，形成分层置乱水印图像；然后，对分层置乱水印图像进行基于密钥Kai，Kbi，Kci的逆Lorenz混沌映射，最终获得提*

取的分层水印图像Wi ，其中i=1, 2, 3分别表示红、绿、蓝三层；

* *

第六步：组合提取的分层水印图像Wi 形成最终的提取水印图像W ，其中i=1, 2, 3分别表示红、绿、蓝三层。