CN109348085A - 一种基于误差扩散的印刷彩色半色调自隐藏方法 - Google Patents

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CN109348085A CN201811473949.8A CN201811473949A CN109348085A CN 109348085 A CN109348085 A CN 109348085A CN 201811473949 A CN201811473949 A CN 201811473949A CN 109348085 A CN109348085 A CN 109348085A
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Abstract

本申请的基于误差扩散的印刷彩色半色调自隐藏方法，包括：将原始彩色图像X切分为原上部分图像X1和原下部分图像X2，采用基于误差扩散的彩色半色调信息隐藏方法对所述原始彩色图像X实施秘密图像Y的信息隐藏，生成新上部分图像X3和新下部分图像X4，并获取所述新上部分图像X3的最后两行的扩散误差；将所述新上部分图像X3的最后两行的扩散误差与所述原下部分图像X2的前两行叠加，生成更新后的下部分图像X5；根据所述原上部分图像X1和所述更新后的下部分图像X5上的对应像素点的新共轭关系隐藏秘密图像Y上的对应像素点的像素值信息，生成信息隐藏图像Y1。本申请实施例的基于误差扩散的印刷彩色半色调自隐藏方法，应用在基于误差扩散的半色调图像中，不会影响生成图像的质量。

Description

一种基于误差扩散的印刷彩色半色调自隐藏方法
技术领域
本申请涉及图像信息隐藏技术领域，尤其涉及一种基于误差扩散的印刷彩色半色调自隐藏方法。
背景技术
图像和视频信息隐藏已成为最常用的信息隐藏形式。半色调图像是一种特殊的图像载体，仅通过黑白两个颜色值来表示一幅图像。半色调图像最常见的应用是在印刷和打印过程中，因为每个像素点上只有0(有墨)和1(无墨)两种状态，所以需要使用半色调图像。
目前，全球范围内，假币和仿冒名牌依然比较猖獗，并给各国带来巨大经济损失，所以印刷防伪技术则被列为各国优先发展的技术。半色调图像是印刷过程的基础，所以半色调图像上的信息隐藏，成为印刷防伪技术的核心。但常用的图像隐藏算法不能直接应用到半色调图像中，因为常用图像隐藏方法通过修改图像的像素值来实现，而半色调图像中每个像素只有二值，在半色调图像上实现信息隐藏后，必须保证每个像素点仍为0或1。所以，半色调图像的信息隐藏(半色调信息隐藏)成为图像信息隐藏的一个新分支。
现在已有半色调图像上的自隐藏算法，但是现有算法中，半色调图像H是由上下两部分组成，只能应用于基于点扩散的半色调图像中，如果应用在基于误差扩散的半色调图像中，则生成图像的质量将会受到明显影响。而且现有算法只是针对灰度半色调图像，不能应用在彩色半色调图像中。
发明内容
有鉴于此，本申请的目的在于提出一种基于误差扩散的印刷彩色半色调自隐藏方法，来解决现有技术中半色调图像上的自隐藏算法应用在基于误差扩散的半色调图像中，生成图像的质量将会受到明显影响，且现有技术中半色调图像上的自隐藏算法只是针对灰度半色调图像，不能应用在彩色半色调图像中的技术问题。
基于上述目的，本申请提出了一种基于误差扩散的印刷彩色半色调自隐藏方法，包括：
将原始彩色图像X切分为原上部分图像X1和原下部分图像X2，采用误差扩散的半色调方法对所述原始彩色图像X进行量化，生成量化后的新上部分图像X3和新下部分图像X4，并获取所述新上部分图像X3的最后两行的扩散误差，其中原始图像的分辨率为2W×2H，X1、X2、X3、X4的分辨率为2W×H；
将所述新上部分图像X3的最后两行的扩散误差与所述下部分图像X2的前两行叠加，生成更新后的下部分图像X5，其中X2的分辨率为2W×H；
根据所述原上部分图像X1和所述更新后的下部分图像X5上的对应像素点的新共轭关系隐藏秘密图像Y上的对应像素点的像素值信息，生成信息隐藏图像Y1，其中，秘密图像Y的分辨率为2W×H，信息隐藏图像Y1的分辨率为2W×2H。
在一些实施例中，还包括：
将所述信息隐藏图像Y1印刷，生成载有水印信息的印刷品。
在一些实施例中，所述将原始彩色图像X切分为原上部分图像X1和原下部分图像X2，采用基于误差扩散的彩色半色调方法对所述原始彩色图像X实施Y的信息隐藏，生成新上部分图像X3和新下部分图像X4，包括：
将原始彩色图像X切分为原上部分图像X1和原下部分图像X2，对所述原上部分图像X1和所述原下部分图像X2中的像素点的CMY3个彩色分量实施信息隐藏，比较所述原上部分图像X1和所述原下部分图像X2中的像素点的CMY3个彩色分量的新共轭关系，根据新共轭的置换规则，选择符合要求的值进行置换，再实施个彩色分量的量化，即将像素值与128比较，若大于128，则将对应的彩色分量的像素值记为255，若小于128，则将对应的彩色分量的像素值记为0，生成新上部分图像X3和新下部分图像X4，其中所述新上部分图像X3和所述新下部分图像X4中的每个像素点有3个对应的像素值。
在一些实施例中，所述获取所述新上部分图像X3的最后两行的扩散误差，包括：
在所述原上部分图像X1的下方扩展两行，填充两行0，再采用Jarvis扩散核将扩散误差叠加到向后和向下的两行像素值中，其中，Jarvis扩散核为：
扩散误差为扩散核对应的值与所述原上部分图像X1和所述新上部分图像X3中对应像素点的像素值的差相乘所得的积，得到所述新上部分图像X3的最后两行的扩散误差。
在一些实施例中，还包括：
定义所述原上部分图像X1和所述更新后的下部分图像X5上的像素点的新彩色共轭值NC，
其中，Numof255表示3个彩色分量中等于255的数目，如果有2/3个分量等于255，则NC值为1；如果有0/1个分量等于255，则NC值为0，用Y1和Y2表示两幅彩色半色调图像，则NCY1(i,j)和NCY2(i,j)表示Y1(i,j)和Y2(i,j)的NC值，如果NCY1(i,j)⊕NCY2(i,j)＝1，则表示Y1(i,j)和Y2(i,j)新共轭；如果NCY1(i,j)⊕NCY2(i,j)＝0，则表示Y1(i,j)和Y2(i,j)相同。
在一些实施例中，根据所述原上部分图像X1和所述更新后的下部分图像X5上的对应像素点的共轭关系隐藏秘密图像Y上的对应像素点的像素值信息，生成信息隐藏图像Y1，包括：
对于所述秘密图像Y上的当前像素点，若所述当前像素点的为黑，则需要对应的所述原上部分图像X1和所述更新后的下部分图像X5上的对应像素点的NC值共轭，若所述当前像素点的为白，则需要对应的所述原上部分图像X1和所述更新后的下部分图像X5上的对应像素点的NC值相同。
在一些实施例中，还包括：
当所述当前像素点与对应的所述原上部分图像X1和所述更新后的下部分图像X5上的对应像素点的NC值的共轭值不对应时，则对所述原上部分图像X1和所述更新后的下部分图像X5上的对应像素点进行置换尝试量化值的较小置换干扰，并当较小置换干扰小于阈值时，进行信息隐藏。
在一些实施例中，还包括秘密图像Y2的提取过程：
将信息隐藏图像Y1分解为[Y1c，Y1m，Y1Y，Y1k]四幅图像，选择其中[Y1c，Y1m，Y1Y]三幅图像进行如下操作：
将每个图像Y1x(x＝c,m,Y)，分为上部分Y1x1和下部分Y1x2，Y1的分辨率是2W×2H，Y1x1和Y1x2的分辨率都是2W×H；
利用彩色半色调信息提取算法，提取秘密图像Y2。
在一些实施例中，还包括：
利用以下公式提取秘密图像Y2的CDR：
其中，0(i，j)为秘密图像Y中的点，d(i，j)为秘密图像Y2中的点，0(i，j)和d(i，j)在秘密图像Y中和秘密图像Y2中的位置对应。
在一些实施例中，所述彩色半色调信息提取算法，包括：
对当前点的Y1(i,j)和Y2(i,j)，先使用公式
计算NCY1(i,j)和NCY2(i,j)，
再使用公式
提取秘密图像Y2。
本申请实施例提供一种基于误差扩散的印刷彩色半色调自隐藏方法，包括：将原始彩色图像X切分为原上部分图像X1和原下部分图像X2，采用误差扩散的半色调方法对所述原始彩色图像X进行量化，生成量化后的新上部分图像X3和新下部分图像X4，并获取所述新上部分图像X3的最后两行的扩散误差，其中原始图像的分辨率为2W×2H，X1、X2、X3、X4的分辨率为2W×H；将所述新上部分图像X3的最后两行的扩散误差与所述下部分图像X2的前两行叠加，生成更新后的下部分图像X5，其中X5的分辨率为2W×H；根据所述原上部分图像X1和所述更新后的下部分图像X5上的对应像素点的新共轭关系隐藏秘密图像Y上的对应像素点的像素值信息，生成信息隐藏图像Y1，其中，秘密图像Y的分辨率为2W×H，信息隐藏图像Y1的分辨率为2W×2H。本申请实施例的基于误差扩散的印刷彩色半色调自隐藏方法，应用在基于误差扩散的半色调图像中，不会影响生成图像的质量，且能应用在彩色半色调图像中。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1是本申请实施例的基于误差扩散的印刷彩色半色调自隐藏方法的流程图；
图2是本申请实施例的基于误差扩散的彩色自隐藏算法流程；
图3是本申请实施例的彩色半色调图像自提取算法。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
作为本申请的一个实施例，如图1所示，是本申请实施例的基于误差扩散的印刷彩色半色调自隐藏方法的流程图。从图中可以看出，本实施例提供的基于误差扩散的印刷彩色半色调自隐藏方法，可以包括以下步骤：
S101：将原始彩色图像X切分为原上部分图像X1和原下部分图像X2，采用误差扩散的半色调方法对所述原始彩色图像X进行量化，生成量化后的新上部分图像X3和新下部分图像X4，并获取所述新上部分图像X3的最后两行的扩散误差，其中原始图像的分辨率为2W×2H，X1、X2、X3、X4的分辨率为2W×H。
本实施例提出一种基于误差扩散的印刷彩色半色调自隐藏方法，针对印刷过程用到的CMYK彩色图像，采用误差扩散的加网方法，在生成的半色调图像中，使用彩色共轭的自隐藏算法将一幅秘密图案隐藏在一幅半色调图像中。具体地，原始彩色图像X即为CMYK彩色图像，在原始彩色图像X中隐藏一副黑白二值图像，首先需要将原始彩色图像X切分为原上部分图像X1和原下部分图像X2，然后采用基于误差扩散的彩色半色调方法对所述原始彩色图像X实施秘密图像Y的信息隐藏，生成新上部分图像X3和新下部分图像X4，即将原始彩色图像X切分为原上部分图像X1和原下部分图像X2，比较所述原上部分图像X1和所述原下部分图像X2中的像素点的CMY3个彩色分量的新共轭关系，根据新共轭的置换规则，选择符合要求的值进行置换，再实施每个彩色分量的量化，即将像素值与128比较，若大于128，则将对应的彩色分量的像素值记为255，若小于128，则将对应的彩色分量的像素值记为0，生成新上部分图像X3和新下部分图像X4，其中所述新上部分图像X3和所述新下部分图像X4中的每个像素点有3个对应的像素值，再获取新上部分图像X3的最后两行的扩散误差，在所述原上部分图像X1的下方扩展两行，填充两行0，再采用Jarvis扩散核将扩散误差叠加到向后和向下的两行像素值中，其中，Jarvis扩散核为：
扩散误差为扩散核对应的值与所述原上部分图像X1和所述新上部分图像X3中对应像素点的像素值的差相乘所得的积，得到所述新上部分图像X3的最后两行的扩散误差。在本实施例中，原始图像的分辨率为2W×2H，X1、X2、X3、X4的分辨率为2W×H。
S102：将所述新上部分图像X3的最后两行的扩散误差与所述下部分图像X2的前两行叠加，生成更新后的下部分图像X5，其中X5的分辨率为2W×H。
S103：根据所述原上部分图像X1和所述更新后的下部分图像X5上的对应像素点的共轭关系隐藏秘密图像Y上的对应像素点的像素值信息，生成信息隐藏图像Y1，其中，秘密图像Y的分辨率为2W×H，信息隐藏图像Y1的分辨率为2W×2H。
在生成更新后的下部分图像X5后，在所述原上部分图像X1和所述更新后的下部分图像X5执行上基于彩色共轭的半色调信息隐藏算法，隐藏一幅秘密图像，生成与所述原上部分图像X1和所述更新后的下部分图像X5对应的信息隐藏图像，将这两幅信息隐藏图像拼合后形成信息隐藏图像Y1。
为了清楚地说明本实施例的基于彩色共轭的半色调信息隐藏算法，首先提出新彩色共轭的概念：由于在印刷彩色半色调图像中，每个像素具有4个彩色分量，本专利只考虑CMY3个彩色分量，而每个分量只有两个值(0和255)，定义新彩色共轭概念(New Conjugate，简称NC)，而NC值可以通过公式1计算：
这里Numof255表示3个彩色分量中等于255的数目，如果有2/3个分量等于255，则NC值为1；如果有0/1个分量等于255，则NC值为0。
Y1和Y2表示两幅彩色半色调图像，则NCy1(i,j)和NCy2(i,j)表示y1(i,j)和y2(i,j)的NC值，如果NCy1(i,j)⊕NCy2(i,j)＝1，则表示y1(i,j)和y2(i,j)新共轭；如果NCy1(i,j)⊕NCy2(i,j)＝0，则表示y1(i,j)和y2(i,j)相同。
则基于彩色共轭的半色调信息隐藏算法为：对黑点区域((i,j)∈Wb)，需要y1(i,j)和y2(i,j)新共轭，即NCy1(i,j)⊕NCy2(i,j)＝1；对白点区域((i,j)∈Ww)，需要y1(i,j)和y2(i,j)相同，即NCy1(i,j)⊕NCy2(i,j)＝0。
对于秘密图像Y中的当前像素点，若该像素点为黑，则要使得所述原上部分图像X1和所述更新后的下部分图像X5上的对应像素点的像素值新共轭，若该像素点为白，则要使得所述原上部分图像X1和所述更新后的下部分图像X5上的对应像素点的像素值相同。
本申请实施例的基于误差扩散的印刷彩色半色调自隐藏方法，应用在基于误差扩散的半色调图像中，不会影响生成图像的质量，且能应用在彩色半色调图像中。
作为本申请的一个可选实施例，在上述实施例中，当生成信息隐藏图像Y1后，还可以将所述信息隐藏图像Y1印刷，生成载有水印信息的印刷品。
此外，在一些实施例中，还包括：
当所述当前像素点与对应的所述原上部分图像X1和所述更新后的下部分图像X5上的对应像素点的NC值的共轭值不对应时，则对所述原上部分图像X1和所述更新后的下部分图像X5上的对应像素点进行置换尝试量化值的较小置换干扰，并当较小置换干扰小于阈值时，进行信息隐藏。
作为本申请的一个可选实施例，还包括秘密图像Y2的提取过程：
将信息隐藏图像Y1分解为[Y1c，Y1m，Y1Y，Y1k]四幅图像，选择其中[Y1c，Y1m，Y1Y]三幅图像进行如下操作：
将每个图像Y1x(x＝c,m,Y)，分为上部分Y1x1和下部分Y1x2，Y1的分辨率是2W×2H，Y1x1和Y1x2的分辨率都是2W×H；
利用彩色半色调信息提取算法，提取秘密图像Y2。
在一些实施例中，还包括：
利用以下公式提取秘密图像Y2的CDR：
其中，0(i，j)为秘密图像Y中的点，d(i，j)为秘密图像Y2中的点，0(i，j)和d(i，j)在秘密图像Y中和秘密图像Y2中的位置对应。所述彩色半色调信息提取算法，包括：
对当前点的Y1(i,j)和Y2(i,j)，先使用公式
计算NCY1(i,j)和NCY2(i,j)，
再使用公式
提取秘密图像Y2。
为了使本申请实施例的技术方案能够更好地被本领域的技术人员所理解，下面从机器处理的角度来对本申请的方案进行具体地说明。
首先，原始图像X可分为上部分X1和下部分X2，X分辨率是2W×2H，X1和X2的分辨率都是2W×H；
通过彩色半色调信息隐藏算法，将一幅秘密图像隐藏在X1和X2中，此过程重点是获取X1中最后两行的扩散误差；针对CMYK彩色半色调图像，采用基于彩色共轭的半色调信息隐藏算法
在基于误差扩散的自隐藏算法中，是进行了两次隐藏，如图2所示，是基于误差扩散的彩色自隐藏算法流程。其中，第一次隐藏是在原有的X1和原有的X2上实施，目的是获取X1最后两行的扩散误差，这两行的扩展误差就是2W×2的数据，将这两行的数据与原有的X2的最上面两行数据叠加，生成新的X2。
在原有的X1和新的X2上，实施第2次的信息隐藏，生成信息隐藏后的数据Y1和Y2。
基于误差扩散的自隐藏算法，首先要采用误差扩散的半色调方法，
误差扩散的半色调方法描述：
从原图像的左上角开始，按照从左到右、从上到下的顺序依次对每个像素点进行遍历，将每个像素值和阈值128比较，生成半色调值，但这个过程中，要将每点产生的误差扩散到相邻像素上。
e(i,j)＝u(i,j)-y(i,j) (2-4)
具体来说，设X是原始的图像，Y是通过加网生成的目标半色调图像。依次对每个像素值x(i,j)进行量化处理，生成y(i,j)；处理过程见公式2-2,2-3,2-4。
首先，将当前像素值x(i,j)与扩散误差进行叠加，得到u(i,j)，见公式2-2；然后将u(i,j)与固定阈值128比较，如果大于等于128，则y(i,j)等于255，如果小于128，则y(i,j)等于0，这个过程称为量化，见公式2-3；而从u(i,j)到y(i,j)，一定存在误差，这个误差等于e(i,j)，见公式2-4。
所以，这里的核心是如何将当前点产生的误差e(i,j)扩散到相邻像素上，扩散过程通过误差扩散核解决。最常用的误差分散核是Jarvis扩散核
所以，基于上面的描述，扩散误差就是当前像素点的原有值与量化后的值之间的差，而这个误差需要按照Jarvis误差扩散核的公式，叠加到向下和向后的对应像素上。
根据Jarvis误差扩散核的结构，向下会扩散到两行的数据中。
X1和X2本来都是2W×H，为了获取最后两行的扩散误差，将X1和X2扩展到2W×(H+2)，即在原有数据下方扩展两行，填充两行0，这样针对X1和X2的原有2W×H数据执行信息隐藏算法，在X1的W×(H+2)数据中，下方扩展的两行数据就是最后两行的扩散误差。
将X1中最后两行的扩散误差与原始X2合并，构成更新的X2；
在原始X1和更新的X2上，执行基于彩色共轭的半色调信息隐藏算法，隐藏一幅秘密图像，生成新Y1和新Y2；
将新Y1和新Y2作为上下两部，组合生成半色调图像H。
通过上述过程，将一幅秘密图像隐藏在一幅半色调图像中，秘密图像的分辨率为2W×H，半色调图像分辨率为2W×2H。
将X1和X2作为输入的图像，实现信息隐藏后，生成的半色调图像记为Y1和Y2。这里首先需要定义新彩色共轭的概念：由于在印刷彩色半色调图像中，每个像素具有4个彩色分量，本专利只考虑CMY3个彩色分量，而每个分量只有两个值(0和255)，定义新彩色共轭概念(New Conjugate，简称NC)，而NC值可以通过公式1计算：
这里Numof255表示3个彩色分量中等于255的数目，如果有2/3个分量等于255，则NC值为1；如果有0/1个分量等于255，则NC值为0。
Y1和Y2表示两幅彩色半色调图像，则NCy1(i,j)和NCy2(i,j)表示y1(i,j)和y2(i,j)的NC值，如果则表示y1(i,j)和y2(i,j)新共轭；如果NCy1(i,j)⊕NCy2(i,j)＝0，则表示y1(i,j)和y2(i,j)相同。
将新共轭的概念应用到信息隐藏中，构造基于新共轭的彩色半色调信息隐藏算法，对黑点区域((i,j)∈Wb)，需要y1(i,j)和y2(i,j)新共轭，即对白点区域((i,j)∈Ww)，需要y1(i,j)和y2(i,j)相同，即
当前的两个像素x1(i,j)和x2(i,j)进入系统后，它们将被分解为(x1c(i,j),x1m(i,j),x1y(i,j))和(x2c(i,j),x2m(i,j),x2y(i,j))；然后它们和前面像素产生的误差叠加后，进入尝试量化模块；完成尝试量化过程后，产生尝试量化值y1,trial(i,j)和y2,trial(i,j)；y1,trial(i,j)和y2,trial(i,j)将被进入控制模块。
半色调图像中的信息隐藏算法，就是通过量化后的y1和y2的相对关系来隐藏数据0/1，但是原有的x量化生成的y，不一定满足隐藏需要的关系，所以，将原始的x值进行量化，生成的量化值y，就是尝试量化值y1trial(i,j)和y2,trial(i,j)，如果尝试量化值满足要求，则不需要进行处理，如果尝试量化值不满足要求，则需要对图像进行刻意的修改，以使得量化值满足要求，同时这样的修改，一定会对图像的质量构成影响。为了避免对图像的质量构成影响，需要首先将y1,trial(i,j)和y2,trial(i,j)使用公式1计算NC值，得到NCy1,trial(i,j)和NCy2,trial(i,j)，并且根据待隐藏的秘密图案值w(i,j)判断y1,trial(i,j)和y2,trial(i,j)是否是系统需要的值。如果y1,trial(i,j)和y2,trial(i,j)不是系统需要的值，控制模块先计算置换尝试量化值的较小置换干扰；如果较小置换干扰小于阈值，控制模块将选择产生较小置换干扰的量化值进行置换，从而实施信息隐藏算法，否则，如果置换干扰太大并超过阈值，则不会通过置换来实施信息隐藏算法；控制模块产生当前素值的半色调值y1(i,j)和y2(i,j)后，量化误差将通过误差扩散模块扩散到相邻像素中。
下面将详细介绍置换规则：
A)黑点区域((i,j)∈Wb)置换规则
表1黑点区域((i,j)∈Wb)置换规则
对黑点区域((i,j)∈Wb)，需要y1(i,j)和y2(i,j)新共轭,即 置换规则见表1：
其中，y1,trial(i,j)和y2,trial(i,j)是x1(i,j)和x2(i,j)的尝试量化值，y1(i,j)和y2(i,j)经过控制模块后输出的半色调像素值，它们都各自包括3个分量；表中第一列表示y1,trial(i,j)和y2,trial(i,j)中Numof255的数目；表中第二列表示y1(i,j)和y2(i,j)中Numof255的数目，可以认为y1(i,j)和y2(i,j)是y1,trial(i,j)和y2,trial(i,j)的置换目标；表中第三列是对应的置换规则。
对表1，可以分3种情况进行分析：
A.当表中第一列是(3,1),(1,3),(2,1),(1,2),(3,0),(0,3),(2,0),(0,2)其中之一时，没有分量需要进行置换。
B.当表中第一列是(3,2),(2,3),(1,0),(0,1)之一时，一个特定的尝试量化值需要进行置换操作。
C.当表中第一列是(3,3),(2,2),(1,1),(0,0)之一时，需要从y1,trial(i,j)和y2,trial(i,j)中选择一个进行置换操作。
B)白点区域((i,j)∈Ww)置换规则
对白点区域((i,j)∈Ww)，需要y1(i,j)和y2(i,j)相同，即NCy1(i,j)⊕NCy2(i,j)＝0，置换规则见表2，表2与表1具有相同的表结构。
对表2，可以分3种情况进行分析：
A.当表中第一列是(3,3),(3,2),(2,3),(2,2),(1,0),(0,1),(1,1),(0,0)其中之一时，没有分量需要进行置换。
B.当表中第一列是(3,1),(1,3),(2,0),(0,2)之一时，一个特定的尝试量化值需要进行置换操作。
C.当表中第一列是(2,1),(1,2),(3,0),(0,3)之一时，需要从y1,trial(i,j)和y2,trial(i,j)中选择一个进行置换操作。
表2白点区域((i,j)∈Ww)置换规则
当对秘密图像进行提取时，可以采用彩色半色调信息提取算法：
一幅CMYK彩色半色调图像H，可被分解为[Hc,Hm,Hy,Hk]四幅图像，选择其中[Hc,Hm,Hy]三幅图像进行下面的操作；
对每个图像Hx(x＝c,m,y)，可被分为上部分Hx1和下部分Hx2，Hx分辨率是2W×2H，Hx1和Hx2的分辨率都是2W×H；
使用使用彩色半色调信息提取算法，提取秘密图像D；
使用公式2，可计算提取分享D的CDR，这里O表示原始秘密图像，D和O的分辨率都是2W×H。
使用彩色共轭概念从Y1和Y2中提取秘密图案。
对当前点的y1(i,j)和y2(i,j)，先使用公式1计算NCy1(i,j)和NCy2(i,j)，再使用公式3提取秘密图案D。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (10)

1.一种基于误差扩散的印刷彩色半色调自隐藏方法，其特征在于，包括：
将原始彩色图像X切分为原上部分图像X1和原下部分图像X2，采用基于误差扩散的彩色半色调方法对所述原始彩色图像X进行实施Y的信息隐藏，生成新上部分图像X3和新下部分图像X4，并获取所述新上部分图像X3的最后两行的扩散误差，其中原始图像的分辨率为2W×2H，X1、X2、X3、X4的分辨率为2W×H；
将所述新上部分图像X3的最后两行的扩散误差与所述原下部分图像X2的前两行叠加，生成更新后的下部分图像X5；
根据所述原上部分图像X1和所述更新后的下部分图像X5上的对应像素点的新共轭关系隐藏秘密图像Y上的对应像素点的像素值信息，生成信息隐藏图像Y1，其中，秘密图像Y的分辨率为2W×H，信息隐藏图像Y1的分辨率为2W×2H。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
将所述信息隐藏图像Y1印刷，生成载有水印信息的印刷品。
3.根据权利要求2所述方法，其特征在于，所述将原始彩色图像X切分为原上部分图像X1和原下部分图像X2，采用基于误差扩散的彩色半色调信息隐藏方法对所述原始彩色图像X实施Y的信息隐藏，生成新上部分图像X3和新下部分图像X4，包括：
将原始彩色图像X切分为原上部分图像X1和原下部分图像X2，对所述原上部分图像X1和所述原下部分图像X2中的像素点的CMY3个彩色分量实施信息隐藏，比较所述原上部分图像X1和所述原下部分图像X2中的像素点的CMY3的新共轭关系，根据新共轭的置换规则，选择符合要求的值进行置换，再实施彩色分量的量化，即将像素值与128比较，若大于128，则将对应的彩色分量的像素值记为255，若小于128，则将对应的彩色分量的像素值记为0，并将量化产生的误差扩散到后方和下方的像素，生成新上部分图像X3和新下部分图像X4，其中所述新上部分图像X3和所述新下部分图像X4中的每个像素点有3个对应的像素值。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述获取所述新上部分图像X3的最后两行的扩散误差，包括：
在所述原上部分图像X1的下方扩展两行，填充两行0，再采用Jarvis扩散核将扩散误差叠加到向后和向下的两行像素值中，其中，Jarvis扩散核为：
扩散误差为扩散核对应的值与所述原上部分图像X1和所述新上部分图像X3中对应像素点的像素值的差相乘所得的积，得到所述新上部分图像X3的最后两行的扩散误差。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：
定义所述原上部分图像X1和所述更新后的下部分图像X5上的像素点的新彩色共轭值NC，
其中，Numof255表示3个彩色分量中等于255的数目，如果有2/3个分量等于255，则NC值为1；如果有0/1个分量等于255，则NC值为0，用Y1和Y2表示两幅彩色半色调图像，则NCY1(i,j)和NCY2(i,j)表示Y1(i,j)和Y2(i,j)的NC值，如果NCY1(i,j)⊕NCY2(i,j)＝1，则表示Y1(i,j)和Y2(i,j)新共轭；如果NCY1(i,j)⊕NCY2(i,j)＝0，则表示Y1(i,j)和Y2(i,j)相同。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述原上部分图像X1和所述更新后的下部分图像X5上的对应像素点的新共轭关系隐藏秘密图像Y上的对应像素点的像素值信息，生成信息隐藏图像Y1，包括：
对于所述秘密图像Y上的当前像素点，若所述当前像素点的为黑，则需要对应的所述原上部分图像X1和所述更新后的下部分图像X5上的对应像素点的NC值共轭；若所述当前像素点的为白，则需要对应的所述原上部分图像X1和所述更新后的下部分图像X5上的对应像素点的NC值相同。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：
当所述当前像素点与对应的所述原上部分图像X1和所述更新后的下部分图像X5上的对应像素点的NC值的共轭值不对应时，则对所述原上部分图像X1和所述更新后的下部分图像X5上的对应像素点进行置换尝试量化值的较小置换干扰，并当较小置换干扰小于阈值时，进行信息隐藏。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括秘密图像Y2的提取过程：
将信息隐藏图像Y1分解为[Y1c，Y1m，Y1Y，Y1k]四幅图像，选择其中[Y1c，Y1m，Y1Y]三幅图像进行如下操作：
将每个图像Y1x(x＝c,m,Y)，分为上部分Y1x1和下部分Y1x2，Y1的分辨率是2W×2H，Y1x1和Y1x2的分辨率都是2W×H；
利用彩色半色调信息提取算法，提取秘密图像Y2。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括：
利用以下公式提取秘密图像Y2的CDR：
其中，0(i，j)为秘密图像Y中的点，d(i，j)为秘密图像Y2中的点，0(i，j)和d(i，j)在秘密图像Y中和秘密图像Y2中的位置对应。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述彩色半色调信息提取算法，包括：
对当前点的Y1(i,j)和Y2(i,j)，先使用公式
计算NCY1(i,j)和NCY2(i,j)，再使用公式提取秘密图像Y2。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8351644B2 (en) * 2009-09-01 2013-01-08 National Taiwan University Of Science And Technology Image data processing systems for hiding secret information and data hiding methods using the same
CN107682585A (zh) * 2017-10-20 2018-02-09 深圳市唯特视科技有限公司 一种基于双面嵌入误差扩散的半色调图像水印方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8351644B2 (en) * 2009-09-01 2013-01-08 National Taiwan University Of Science And Technology Image data processing systems for hiding secret information and data hiding methods using the same
CN107682585A (zh) * 2017-10-20 2018-02-09 深圳市唯特视科技有限公司 一种基于双面嵌入误差扩散的半色调图像水印方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
丁海洋: "基于点扩散和误差扩散的半色调自隐藏算法", 《计算机应用研究》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110933252A (zh) * 2019-10-23 2020-03-27 北京京隽科技有限公司 彩色图像误差扩散的方法和装置、设备及储存介质
CN110933252B (zh) * 2019-10-23 2021-11-02 北京京隽科技有限公司 彩色图像误差扩散的方法和装置、设备及储存介质

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