CN103366333A - 基于标准颜色空间的彩色数字全息水印算法 - Google Patents

基于标准颜色空间的彩色数字全息水印算法 Download PDF

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CN103366333A CN2013102873794A CN201310287379A CN103366333A CN 103366333 A CN103366333 A CN 103366333A CN 2013102873794 A CN2013102873794 A CN 2013102873794A CN 201310287379 A CN201310287379 A CN 201310287379A CN 103366333 A CN103366333 A CN 103366333A
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王子煜
孙刘杰
周中原
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China news publishing research institute
Shanghai Publishing and Printing College
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University of Shanghai for Science and Technology
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Abstract

本发明提出一种基于标准颜色空间的彩色数字全息水印防伪方法。该算法利用双随机相位调制技术对二值水印图像进行加密，利用傅里叶全息技术将加密后的二值水印图像生成全息图；在标准颜色空间下，抽取彩色载体图像的明度分量进行二级小波分解，将全息图嵌入到其分解后的低频系数中，以实现水印信息的隐藏。为提高水印信息译码成功率，对提取后的水印进行十字型中值滤波处理。仿真实验结果表明，该算法有良好的不可见性和鲁棒性。该算法为数字版权保护、印刷防伪提供了一种有效的手段，具有一定的实用价值。

Description

基于标准颜色空间的彩色数字全息水印算法
技术领域
本发明属于防伪技术、信息安全领域，特别涉及一种基于标准颜色空间的彩色数字全息水印算法。
背景技术
随着网络技术的不断发展，信息安全、印刷防伪受到了越来越多的挑战，数字水印技术应运而生，以其成本低廉、灵活多变、安全有效等特点得到了广泛的关注与应用。全息图记录了物体的全部信息（振幅和相位），并具有很高的抗剪切、抗印刷等抗干扰能力，将其作为水印，有利于增强水印系统鲁棒性。
发明内容
针对上述问题，本发明提出了一种基于标准颜色空间的彩色数字全息水印算法，在标准颜色空间下，将加密全息技术应用在数字水印中，利用全息图记录了物体的全部信息（振幅和相位）的特点，使得成为一种具有更好的安全性和更强的鲁棒性的彩色数字全息水印算法，该方法为数字版权保护、印刷防伪等实际应用提供了一种新的有效手段。
为了实现上述目的，可采取以下方案：
本发明提供了一种基于标准颜色空间的彩色数字全息水印防伪技术，其特征在于，由以下水印嵌入步骤将水印图像转换为彩色数字全息水印后嵌入到载体图像中：（1）由计算机生成两个随机相位模板，分别为第一随机相位模板和第二随机相位模板，具有不同的相位值，并作为密钥，将水印图像进行以第一随机相位模板的相位值的相位调制变换并完成加密，对变换后的图像进行傅立叶变换，然后进行第二随机相位模板的相位值的相位调制变换并完成加密，再对变换后的图像进行傅立叶反变换，即将水印图像生成了加密数字同轴全息水印图像；（2）将彩色载体图像的颜色空间从RGB颜色空间转换到LAB标准颜色空间上；（3）对彩色载体图像中的亮度分量进行二级小波分解，选择分解后的低频系数作为水印嵌入位置；（4）将包含水印的低频系数表示为与加密同轴全息水印图像对应的值呈线性直线的关系，以嵌入强度为斜率，以彩色载体图像的低频系数为截距，即采用加性水印嵌入方法对分解后的低频系数进行加密同轴全息水印图像的嵌入；（5）将水印嵌入到载体图像低频系数后，对载体图像进行二级小波重构，得到亮度分量,再将颜色空间从LAB标准颜色空间转换到RGB色彩空间，即得到嵌入水印后的彩色载体图像。
本发明涉及的彩色数字全息水印防伪技术，其特征在于，还具有以下步骤实现对嵌入的彩色数字全息水印信息的提取，用于验证水印信息的真伪：（1）将含有全息水印信息的彩色载体图像的颜色空间从RGB色彩空间转换到LAB标准颜色空间上；（2）对LAB标准颜色空间的亮度分量进行二级小波分解，得到低频系数；（3）对低频系数进行傅立叶变换；（4）先对进行了傅里叶变换的低频系数进行取相反符号的第二随机相位模板的相位值的相位解调变换实现解密；（5）对低频系数进行逆傅立叶变换；（6）最后对低频系数进行取相反符号的第一随机相位模板的相位值的相位解调变换实现解密，即可得到原有的水印图像。
附图说明
图1是本发明基于标准颜色空间的彩色数字全息水印算法中水印嵌入算法流程图；
图2是本发明基于标准颜色空间的彩色数字全息水印算法中水印提取算法流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明涉及的一种基于标准颜色空间的彩色数字全息水印防伪技术的优选实施例做详细阐述，但本发明并不仅限于该实施例。为了使公众对本发明有彻底的了解，在以下发明优选实施例说明了具体细节。
图1为本发明基于标准颜色空间的彩色数字全息水印算法中水印嵌入算法流程图。
如图1所示，由以下水印嵌入步骤将水印图像转换为彩色数字全息水印后嵌入到载体图像中。
步骤S1-101:
由计算机生成两个随机相位模板，分别为第一随机相位模板和第二随机相位模板，第一随机相位模板具有相位值p，第二随机相位模板具有相位值b，并所为密钥。由于全息图记录了物体的全部信息，包括振幅和相位，我们把相位值作为密钥信息加载到后面的全息图中。
将水印图像利用第一随机相位模板进行相位值为p的相位值变换进行加密，对变换后的图像进行傅立叶变换，然后利用第二随机相位模板进行相位值为b的相位值变换进行加密，再进行傅立叶反变换，即将水印图像生成了加密数字同轴全息图H′(x,y)，在加密数字同轴全息图H′(x,y)中包含了相位值的信息。
步骤S1-102:
将彩色载体图像的颜色空间从RGB颜色空间转换到LAB标准颜色空间上。
步骤S1-103:
对LAB标准颜色空间上的L分量，即亮度分量进行二级小波分解，选择分解后的低频系数作为水印嵌入位置。
步骤S1-104:
采用加性水印嵌入方法对分解后的低频系数进行加密同轴全息水印图像的嵌入。将包含水印的低频系数I（x,y）表示为加密同轴全息水印图像对应的值H’(x,y)线性直线关系，设C(x,y)为载体图像的低频系数作为截距，α为嵌入强度作为斜率，加密同轴全息图像H′(x,y)，则含水印的低频系数为I(x,y)=αH′(x,y)+C(x,y)的原则将加密同轴水印图像嵌入到分解后的低频系数。
步骤S1-105:
将水印嵌入到载体图像低频系数后，对其进行二级小波重构，得到L分量。再将颜色空间从LAB标准颜色空间转换到RGB颜色空间，即得到嵌入水印后的彩色载体图像。
图2为本发明基于标准颜色空间的彩色数字全息水印算法中水印提取算法流程图。
如图2所示，具有以下步骤实现对嵌入的彩色数字全息水印信息的提取，用于验证水印信息的真伪，从而达到利用全息水印技术防伪的效果和保护版权的目的。
步骤S1-201：
将含水印的彩色载体图像的颜色空间从RGB颜色空间转换到LAB标准颜色空间上。
步骤S1-202:
对LAB标准颜色空间上的L分量进行二级小波分解，得到低频系数。
步骤S1-203:
对得到的低频系数进行傅立叶变换。
步骤S1-204:
先取第二随机相位板对傅里叶变换后的低频系数进行取相反符号的相位值，即相位值为-b的相位解调变换，通过与加密步骤相反顺序以及相位值相反符号的方式来还原通过密钥方式加载到原载图像的相位信息，从而实现解密的目的。
步骤S1-205：
对进行相位调制变换解密的低频系数进行逆傅立叶变换。
步骤S1-206:
利用第一随机相位板对其进行取相反符号的相位值，即相位值为-p的相位解调变换进行解密，即可得到水印图像。

Claims (2)

1.一种基于标准颜色空间的彩色数字全息水印防伪技术，其特征在于，由以下水印嵌入步骤将水印图像转换为彩色数字全息水印后嵌入到所述载体图像中：
（1）由计算机生成两个随机相位模板，分别为第一随机相位模板和第二随机相位模板，具有不同的相位值，并作为密钥，
将所述水印图像进行以所述第一随机相位模板的相位值的相位调制变换并完成加密，
对变换后的图像进行傅立叶变换，然后进行第二随机相位模板的相位值的相位调制变换并完成加密，再对变换后的图像进行傅立叶反变换，即将所述水印图像生成了加密数字同轴全息水印图像；
（2）将彩色载体图像的颜色空间从RGB颜色空间转换到LAB标准颜色空间上;
（3）对所述彩色载体图像中的亮度分量进行二级小波分解，选择分解后的低频系数作为水印嵌入位置；
（4）将包含水印的低频系数表示为与所述加密同轴全息水印图像对应的值呈线性直线的关系，以嵌入强度为斜率，以所述彩色载体图像的低频系数为截距，即采用加性水印嵌入方法对分解后的低频系数进行加密同轴全息水印图像的嵌入；
（5）将水印嵌入到载体图像低频系数后，对载体图像进行二级小波重构，得到亮度分量,
再将颜色空间从LAB标准颜色空间转换到RGB色彩空间，即得到嵌入水印后的彩色载体图像。
2.根据权利要求1所述的彩色数字全息水印防伪技术，其特征在于，还具有以下步骤实现对嵌入的彩色数字全息水印信息的提取，用于验证所述水印信息的真伪，从而达到防伪和保护版权的目的：
（1）将含有所述全息水印信息的彩色载体图像的颜色空间从RGB色彩空间转换到LAB标准颜色空间上；
（2）对LAB标准颜色空间的亮度分量进行二级小波分解，得到低频系数；
（3）对所述低频系数进行傅立叶变换；
（4）先对进行了傅里叶变换的所述低频系数进行取相反符号的所述第二随机相位模板的相位值的相位调制变换实现解密；
（5）对所述低频系数进行逆傅立叶变换；
（6）最后对所述低频系数进行取相反符号的所述第一随机相位模板的相位值的相位调制变换实现解密，即可得到原有的水印图像。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103793830A (zh) * 2014-02-24 2014-05-14 朱清明 物品标识、鉴别方法及相应的装置
CN103873871A (zh) * 2014-03-17 2014-06-18 北京航空航天大学 一种基于时间轴扩频的抗几何攻击鲁棒视频水印方法
CN104143172A (zh) * 2014-07-11 2014-11-12 上海理工大学 一种基于小波降噪的彩色图像全息水印方法
CN106570813A (zh) * 2016-10-10 2017-04-19 湖南正晨节能科技有限公司 全息数字水印嵌入方法、提取方法和装置
CN108269291A (zh) * 2017-01-04 2018-07-10 上海东软医疗科技有限公司 一种并行成像方法及装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102236882A (zh) * 2011-07-21 2011-11-09 上海理工大学 基于版权保护的变换域加密全息水印算法
CN103077495A (zh) * 2013-02-01 2013-05-01 上海理工大学 基于qr码的数字全息水印算法
CN103150701A (zh) * 2013-04-03 2013-06-12 上海理工大学 强鲁棒性qr码水印算法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102236882A (zh) * 2011-07-21 2011-11-09 上海理工大学 基于版权保护的变换域加密全息水印算法
CN103077495A (zh) * 2013-02-01 2013-05-01 上海理工大学 基于qr码的数字全息水印算法
CN103150701A (zh) * 2013-04-03 2013-06-12 上海理工大学 强鲁棒性qr码水印算法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
孙刘杰等: "一种新的安全鲁棒全息数字水印技术", 《包装工程》, vol. 34, no. 1, 10 January 2013 (2013-01-10), pages 106 - 118 *
李晨璐等: "一种新的彩色图像变换域全息水印算法", 《包装工程》, vol. 34, no. 9, 10 May 2013 (2013-05-10), pages 84 - 88 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103793830A (zh) * 2014-02-24 2014-05-14 朱清明 物品标识、鉴别方法及相应的装置
CN103873871A (zh) * 2014-03-17 2014-06-18 北京航空航天大学 一种基于时间轴扩频的抗几何攻击鲁棒视频水印方法
CN103873871B (zh) * 2014-03-17 2017-02-15 北京航空航天大学 一种基于时间轴扩频的抗几何攻击鲁棒视频水印方法
CN104143172A (zh) * 2014-07-11 2014-11-12 上海理工大学 一种基于小波降噪的彩色图像全息水印方法
CN106570813A (zh) * 2016-10-10 2017-04-19 湖南正晨节能科技有限公司 全息数字水印嵌入方法、提取方法和装置
CN108269291A (zh) * 2017-01-04 2018-07-10 上海东软医疗科技有限公司 一种并行成像方法及装置

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