1.一种融合LU分解的空域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提取过程来实现的,其水印嵌入过程描述如下:第一步:首先,将一幅像素尺寸大小为N×N的彩色水印图像W依照红、绿、蓝三基色的顺序分成3个分层水印图像Wi;然后,利用基于密钥Kai的二维复合混沌映射对每个分层水印图像Wi进行置乱;最后,将置乱后的分层水印图像中每个十进制像素值用8位二进制数表示,并依次连接形成长度为8N2的分层水印位序列SWi,其中i=1, 2, 3分别表示红、绿、蓝三层;
第二步:将一幅像素尺寸大小为M×M的原始彩色宿主图像H依照红、绿、蓝三基色的顺序分成3个分层水印图像Hi,并将其分成像素尺寸大小为m×m的不重叠图像块;根据分层水印位序列长度8N2,利用基于密钥Kbi的Matlab系统内置函数randperm(.)生成的伪随机序列在3个分层水印图像Hi中随机地选择出所有待嵌入水印的图像块,其中i=1, 2, 3分别表示红、绿、蓝三层;
第三步:选择一个待嵌入水印的图像块A,利用公式(1)在空域中直接计算出其经过LU分解后得到的下三角矩阵L在第k行第1列的元素Lk,1;
Lk,1=Ak,1/A1,1 (1)其中,Ak,1是A在第k行第1列的像素值,k∈{p, q},1≤p, q≤m,且p≠q,m是图像块的像素尺寸大小;
第四步:按先后顺序从分层水印位序列SWi中取出一位待嵌入水印信息w,依据该嵌入水印信息及公式(2)对下三角矩阵L第一列元素相应位置的值进行更改得到新的下三角矩阵L*;
(2)
其中,是L*在第k行第1列的元素,Lk,1是L在第k行第1列的元素,k∈{p, q},1≤p, q≤m,且p≠q,m是图像块的像素尺寸大小,Ti是第i个图像通道的量化步长,i=1, 2, 3分别表示红、绿、蓝三层;
第五步:利用公式(3),将高相关性元素的变化量Δk分布到待嵌入水印的图像块A的相关像素上,得到含水印图像块A*;
(3)
其中,,是L*在第k行第1列的元素,Lk,1是L在第k行第1列的元素,是A*在第k行第j列的像素值,Ak,j是A在第k行第j列的像素值,k∈{p, q},1≤p, q≤m,且p≠q,1≤j≤m,m是图像块的像素尺寸大小;
第六步:用含水印图像块A*替换宿主图像H中相应位置上的未嵌入水印的图像块A,完成一位水印信息嵌入到一个图像块的过程;
第七步:重复执行本过程的第三步到第六步,直到所有的水印信息都被嵌入完成为止,最后,重组3个分层含水印图像Hi*获得彩色含水印图像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:将彩色含水印图像H*依照红、绿、蓝三基色的顺序分成3个分层含水印图像Hi*,并将其分成像素尺寸大小为m×m的不重叠图像块,其中i=1, 2, 3分别表示红、绿、蓝三层;
第二步:利用上述水印嵌入过程中所提到的基于密钥Kbi的Matlab系统内置函数randperm(.)生成的伪随机序列选择出所有待提取水印的图像块,其中i=1, 2, 3分别表示红、绿、蓝三层;
第三步:选择一个待提取水印的图像块A*,利用公式(4)在空域中直接计算出其经过LU分解后得到的下三角矩阵L*在第k行第1列的元素;
(4)
其中,是A*在第k行第1列的像素值,k∈{p, q},1≤p, q≤m,且p≠q,m是图像块的像素尺寸大小;
第四步:利用公式(5),从待提取水印的图像块A*中提取所含有的水印信息w*;
(5)
其中,是L*在第k行第1列的元素,k∈{p, q},1≤p, q≤m,且p≠q,m是图像块的像素尺寸大小;
第五步:重复执行第三步到第四步,直到提取出所有的二进制水印位为止,然后得到提取的分层二进制水印序列SWi*,再把每8位二进制信息作为一组转换成十进制的像素值,其中i=1, 2, 3分别表示红、绿、蓝三层;
第六步:对转化后的每层十进制像素值执行基于密钥Kai的逆二维复合混沌映射并获得分层水印图像Wi*,其中i=1, 2, 3分别表示红、绿、蓝三层;
第七步:组合获得的分层水印图像Wi*形成最终提取出的水印图像W*,其中i=1, 2, 3分别表示红、绿、蓝三层。