RU2006119273A - Адаптивное встраивание водяных знаков по нескольким каналам - Google Patents

Claims (5)

1. Способ встраивания множества сообщений в цифровое изображение посредством изменения яркости пикселей упомянутого изображения в системе, содержащей средства ввода/вывода и средство обработки, содержащий этапы:

а) принимают изображение и подлежащее встраиванию сообщение в средство обработки из средства ввода для выполнения встраивания по одному каналу;

б) представляют биты сообщения в виде элементов матрицы, имеющих произвольные значения, большие или меньшие нуля, сопоставленные битам встраиваемого сообщения с ненулевым и нулевым значением соответственно;

в) итеративно разделяют шкалу яркости всего изображения на последовательные диапазоны, причем каждый диапазон на каждой итерации:

разделяют либо на два диапазона с максимально близким друг другу количеством пикселей, либо на два диапазона с максимально близким друг другу количеством пикселей и выделением центрального диапазона, содержащего единственное значение яркости, или

оставляют неизменным, если он содержит единственную яркость,

до получения множества диапазонов, содержащих по одному значению яркости;

г) для каждого из диапазонов, полученных на одной из промежуточных итераций, определяют пиксели изображения с экстремальными значениями яркости и пиксели с центральным значением яркости и относят такие пиксели к не изменяющейся при встраивании сообщения компоненте изображения, а остальные пиксели относят к варьируемой компоненте изображения,

д) встраивают каждый бит сообщения в текущий пиксель варьируемой компоненты изображения посредством следующей операции:

принимают яркость пикселя в качестве пикселя, содержащего бит встроенного сообщения, если знак разности значения яркости этого пикселя и центрального значения яркости диапазона, которому принадлежит упомянутый пиксель, совпадает со знаком элемента матрицы, соответствующего встраиваемому биту сообщения, и

если упомянутые знаки не совпадают, пикселю изображения назначают значение яркости пикселя посредством зеркального отражения значения его яркости относительно центрального значения упомянутого диапазона,

е) принимают следующее сообщение, подлежащее встраиванию в следующий канал, и выполняют этапы б)-д) для встраивания этого сообщения в изображение, полученное на этапе д) после встраивания предыдущего сообщения, причем на этапе г) к фиксируемой компоненте относят также значения яркости пикселей, изменение которых изменяет значение бита ранее встроенного сообщения,

при этом встраивание сообщений выполняют до полной стабилизации изображения с встроенными сообщениями,

ж) выводят полученное кодированное изображение со встроенными сообщениями на средство вывода.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при отнесении пикселя к неизменяющейся компоненте изображения на текущей итерации его относят к неизменяющейся компоненте изображения и на всех последующих итерациях, а встраивание сообщений достигается за один цикл.

3. Способ по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что при встраивании сообщения изображение преобразуется в инвариантное идемпотентное гомоморфное по яркостному порядку представление, которое упаковывается по яркости, причем процедура преобразования со встраиванием циклически повторяется до получения идемпотентного стего-изображения.

4. Способ по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что построение стего-изображения, робастного к доступной при встраивании сообщения модификации стего-изображения, итеративно повторяют поочередно с указанной модификацией до получения не меняющейся последовательности стего-изображений, из которых выбирают вариант требуемого стего-изображения.

5. Способ извлечения множества сообщений из цифрового изображения, встроенных посредством изменения яркости пикселей упомянутого изображения, в системе, содержащей средства ввода/вывода и средство обработки, содержащий этапы:

а) принимают изображение с встроенными сообщениями в средство обработки из средства ввода;

б) итеративно разделяют шкалу яркости всего изображения на последовательные диапазоны, причем каждый диапазон на каждой итерации:

разделяют либо на два диапазона с максимально близким друг другу количеством пикселей, либо на два диапазона с максимально близким друг другу количеством пикселей и выделением центрального диапазона, содержащего единственное значение яркости, или

оставляют неизменным, если он содержит единственную яркость,

до получения множества диапазонов, содержащих по одному значению яркости;

в) определяют пиксели изображения с экстремальными значениями яркости и пиксели с центральным значением яркости и относят такие пиксели к не изменяющейся при встраивании сообщения компоненте изображения, а остальные пиксели относят к варьируемой компоненте изображения,

г) извлекают из каждого текущего пикселя варьируемой компоненты изображения бит сообщения посредством следующей операции:

принимают значение бита сообщения равным 1, если разность значения яркости этого пикселя и центрального значения яркости диапазона, которому принадлежит упомянутый пиксель, больше нуля, и равным 0 в противном случае,

д) выполняют этапы б)-г) для извлечения следующего сообщения из изображения, полученное на этапе г) после извлечения предыдущего сообщения, причем на этапе в) к фиксируемой компоненте относят также значения яркости пикселей, изменение которых изменяет значение бита ранее извлеченного сообщения,

при этом извлечение сообщений выполняют до исчерпания всех вложенных диапазонов яркости,

ж) выводят извлеченные сообщения на средство вывода.