CN103077495A - 基于qr码的数字全息水印算法 - Google Patents

基于qr码的数字全息水印算法 Download PDF

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CN103077495A CN2013100395035A CN201310039503A CN103077495A CN 103077495 A CN103077495 A CN 103077495A CN 2013100395035 A CN2013100395035 A CN 2013100395035A CN 201310039503 A CN201310039503 A CN 201310039503A CN 103077495 A CN103077495 A CN 103077495A
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王子煜
孙刘杰
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University of Shanghai for Science and Technology
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University of Shanghai for Science and Technology
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Abstract

本发明涉及一种基于QR码的数字全息水印算法，包括水印嵌入算法和水印提取算法，水印嵌入使用了快速响应矩阵码对水印信息进行编码，将其作为数字水印；利用双随机相位调制技术，对QR码水印图像进行加密。利用傅立叶变换将加密后的QR码图像生成数字全息图；将全息图嵌入到载体图像
Figure 854870DEST_PATH_IMAGE002
分量的二级小波分解后的中频系数中；对其进行二级小波重构，再将颜色空间转换到RGB颜色空间，得到嵌入水印后的彩色载体图像。反之可将水印提取出来。与现有的水印算法相比，具体更好的安全性和更强的鲁棒性，可以作为一种数字版权保护、数字防伪新方法。

Description

基于QR码的数字全息水印算法
技术领域
本发明涉及一种防伪技术，特别涉及一种基于QR码的数字全息水印算法。
背景技术
随着网络技术的不断发展，信息安全受到了越来越多的挑战，数字水印技术应运而生，得到了广泛的关注与应用。二维条码技术以具有一定防伪能力，而得到了广泛的应用。目前，将二维条码和数字水印相结合的防伪方式逐渐成为一种新的趋势。
发明内容
本发明是针对信息安全升级的问题，提出了一种基于QR码的数字全息水印算法，将QR码与加密全息技术相结合，成为一种具有更好的安全性和更强的鲁棒性的数字全息水印算法。
本发明的技术方案为：一种基于QR码的数字全息水印算法，包括水印嵌入算法和水印提取算法，
水印嵌入算法包括如下具体步骤：
1）将水印信息按照GB/T 18284-2000中相关规定编码为QR码；生成两个随机相位模板                                               ，，作为密钥；将QR码图像进行相位值为的变换；对变换后的图像进行傅立叶变换；然后进行相位值为的变换，再进行傅立叶反变换；即生成了加密数字全息图；
2）将彩色载体图像颜色空间转换到CIELAB标准颜色空间上，对图像的
Figure 251588DEST_PATH_IMAGE010
分量进行二级小波分解，得到的中频系数为, 
Figure 204817DEST_PATH_IMAGE014
, 
Figure 446443DEST_PATH_IMAGE016
,选择中频系数
Figure 534616DEST_PATH_IMAGE016
作为水印嵌入位置；
3）采用加性水印嵌入方法进行水印的嵌入，设
Figure 178086DEST_PATH_IMAGE018
为载体图像的中频系数
Figure 513253DEST_PATH_IMAGE016
，
Figure 242174DEST_PATH_IMAGE020
为嵌入强度，则含水印的载体实值图像为
Figure 383306DEST_PATH_IMAGE022
；
4）将水印嵌入到载体图像中频系数后，对其进行二级小波重构，得到L分量，再将颜色空间转换到RGB颜色空间，即得到嵌入水印后的彩色载体图像；
水印提取算法包括如下具体步骤：
A）将含水印的彩色载体图像颜色空间转换到CIELAB颜色空间，对
Figure 881283DEST_PATH_IMAGE024
分量进行二级小波分解，得到中频系数
Figure 652930DEST_PATH_IMAGE026
；
B）对
Figure 603569DEST_PATH_IMAGE016
进行傅立叶变换，并对其进行相位值为
Figure 316701DEST_PATH_IMAGE028
的变换，再进行逆傅立叶变换后对其进行相位值为
Figure 669185DEST_PATH_IMAGE030
的变换，即可得到QR码水印图像；
C）将QR码译码，得到原始水印信息。
本发明的有益效果在于：本发明基于QR码的数字全息水印算法，与现有的水印算法相比，具体更好的安全性和更强的鲁棒性，可以作为一种数字版权保护、数字防伪新方法。
附图说明
图1为本发明基于QR码的全息数字水印算法中水印嵌入算法流程图；
图2为本发明基于QR码的全息数字水印算法中水印提取算法流程图。
具体实施方式
如图1所示水印嵌入算法流程图，具体步骤如下：
（1）将水印信息按照GB/T 18284-2000中相关规定编码为QR码；生成两个随机相位模板
Figure 611734DEST_PATH_IMAGE002
，，作为密钥；将QR码图像进行相位值为
Figure 532602DEST_PATH_IMAGE006
的变换；对变换后的图像进行傅立叶变换；然后进行相位值为
Figure 5172DEST_PATH_IMAGE008
的变换，再进行傅立叶反变换；即生成了加密数字全息图；
（2）将彩色载体图像颜色空间转换到CIELAB标准颜色空间上，对图像的
Figure 931671DEST_PATH_IMAGE010
分量进行二级小波分解，得到的中频系数为
Figure 856901DEST_PATH_IMAGE012
, 
Figure 143526DEST_PATH_IMAGE014
, 
Figure 205023DEST_PATH_IMAGE016
,选择中频系数
Figure 302423DEST_PATH_IMAGE016
作为水印嵌入位置；
（3）采用加性水印嵌入方法进行水印的嵌入，设
Figure 714950DEST_PATH_IMAGE018
为载体图像的中频系数
Figure 742949DEST_PATH_IMAGE016
，
Figure 986848DEST_PATH_IMAGE020
为嵌入强度，则含水印的载体实值图像为
Figure 176521DEST_PATH_IMAGE022
；
（4）将水印嵌入到载体图像中频系数后，对其进行二级小波重构，得到L分量，再将颜色空间转换到RGB颜色空间，即得到嵌入水印后的彩色载体图像。
如图2所示水印提取算法流程图，具体步骤如下：
（1）将含水印的彩色载体图像颜色空间转换到CIELAB颜色空间，对分量进行二级小波分解，得到中频系数
Figure 642455DEST_PATH_IMAGE026
；
（2）对
Figure 757172DEST_PATH_IMAGE016
进行傅立叶变换，并对其进行相位值为的变换，再进行逆傅立叶变换后对其进行相位值为
Figure 504865DEST_PATH_IMAGE030
的变换，即可得到QR码水印图像；
（3）将QR码译码，得到原始水印信息。
本发明使用了快速响应矩阵码对水印信息进行编码, 将其作为数字水印。利用双随机相位调制技术，对QR码水印图像进行加密。利用傅立叶变换将加密后的QR码图像生成数字全息图。将全息图嵌入到载体图像
Figure 874667DEST_PATH_IMAGE024
分量的二级小波分解后的中频系数中。

Claims (1)

1.一种基于QR码的数字全息水印算法，其特征在于，包括水印嵌入算法和水印提取算法，
水印嵌入算法包括如下具体步骤：
1）将水印信息按照GB/T 18284-2000中相关规定编码为QR码；生成两个随机相位模板                                               
Figure 787696DEST_PATH_IMAGE002
，，作为密钥；将QR码图像进行相位值为
Figure 775692DEST_PATH_IMAGE006
的变换；对变换后的图像进行傅立叶变换；然后进行相位值为
Figure 2013100395035100001DEST_PATH_IMAGE008
的变换，再进行傅立叶反变换；即生成了加密数字全息图；
2）将彩色载体图像颜色空间转换到CIELAB标准颜色空间上，对图像的
Figure 2013100395035100001DEST_PATH_IMAGE010
分量进行二级小波分解，得到的中频系数为
Figure 2013100395035100001DEST_PATH_IMAGE012
, 
Figure 2013100395035100001DEST_PATH_IMAGE014
, 
Figure 2013100395035100001DEST_PATH_IMAGE016
,选择中频系数
Figure 465431DEST_PATH_IMAGE016
作为水印嵌入位置；
3）采用加性水印嵌入方法进行水印的嵌入，设
Figure 2013100395035100001DEST_PATH_IMAGE018
为载体图像的中频系数，
Figure 2013100395035100001DEST_PATH_IMAGE020
为嵌入强度，则含水印的载体实值图像为
Figure 2013100395035100001DEST_PATH_IMAGE022
；
4）将水印嵌入到载体图像中频系数后，对其进行二级小波重构，得到L分量，再将颜色空间转换到RGB颜色空间，即得到嵌入水印后的彩色载体图像；
水印提取算法包括如下具体步骤：
A）将含水印的彩色载体图像颜色空间转换到CIELAB颜色空间，对
Figure 2013100395035100001DEST_PATH_IMAGE024
分量进行二级小波分解，得到中频系数
Figure 2013100395035100001DEST_PATH_IMAGE026
；
B）对
Figure 617243DEST_PATH_IMAGE016
进行傅立叶变换，并对其进行相位值为
Figure 2013100395035100001DEST_PATH_IMAGE028
的变换，再进行逆傅立叶变换后对其进行相位值为
Figure 2013100395035100001DEST_PATH_IMAGE030
的变换，即可得到QR码水印图像；
C）将QR码译码，得到原始水印信息。
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