利索能及
我要发布
收藏
专利号: 2021107562156
申请人: 重庆邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-01-15
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种基于二值矩阵置乱与混沌理论的数字水印方法,其特征在于:该方法包括以下步骤:初始化混沌系统,并对输入混沌系统的初值进行预处理;

所述混沌系统为:

X(n+1)=μ*X(n)*(1‑X(n))

其中μ∈[0,4],X∈[0,1];μ被称为logistic参数,研究表明,当3.5699456<μ<4以及1<X(0)<1时,系统处于混沌状态;

使用该混沌系统,进行2000+m*n次迭代,生成伪随机序列,其中m,n是载入图像的尺寸;

首先丢弃序列的前2000个值,避免瞬态效应造成的影响,将此序列排序,获取中间值,再将小于此中间值的值设为0,将大于等于此中间值的值设为1,由1与0的位置来将水印图像进行二值矩阵置乱;随后将载体图像进行DWT三级分解,将水印图像进行奇异值分解,并将奇异值分解结果嵌入到一级DWT分解的高频系数中;

对于嵌入方式,利用混沌系统来选取嵌入位置,所选取的混沌系统为:

其中,x,y,z,w为系统状态变量, 分别表示系统状态变量对时间求导后的变量,a,b,c,d为系统参数;当取a=6,b=4,c=8,d=2时,系统达到混沌状态,此时系统存在两个正的Lyapunov指数。

2.根据权利要求1所述的一种基于二值矩阵置乱与混沌理论的数字水印方法,其特征在于:所述二值矩阵置包括:选择三个初值并进行预处理,预处理方式如下:

m0表示像素矩阵序列的平均值;

得到的初值代入混沌系统迭代后会产生一个与实验图像长度相同的混沌序列,将其进行排序后选取中间值,再将原序列进行二值化操作,将小于中间值的序列值设为0,将大于等于中间值的序列值设为1,并将二值化后的序列重置为与像素矩阵大小相同的二值矩阵;

则二值矩阵的每一个元素都对应像素矩阵的一个元素,将像素矩阵中与二值矩阵中值为1对应的元素与值为0的元素相交换,重复三至十轮,即可达到较好的置乱效果,得到中间密文图像。

3.根据权利要求1所述的一种基于二值矩阵置乱与混沌理论的数字水印方法,其特征在于:所述混沌系统替换为:X(n+1)=μ*X(n)*(1‑X(n))

其中μ∈[0,4],X∈[0,1];μ被称为logistic参数,当3.5699456<μ<4以及1<X(0)<1时,系统处于混沌状态。

4.根据权利要求1所述的一种基于二值矩阵置乱与混沌理论的数字水印方法,其特征在于:使用所述混沌系统所产生的混沌序列,均为2000+m*n长度的伪随机序列,其中m和n是实验图像的大小,且需要丢弃前2000个序列值;以避免瞬态效应所造成的影响。

5.根据权利要求1所述的一种基于二值矩阵置乱与混沌理论的数字水印方法,其特征在于:对所述载体图像进行置乱操作之后,对置乱图像进行DWT一级分解,分解函数使用haar,可以得到LL、LH、HL、HH四个不同频度的矩阵。

6.根据权利要求1所述的一种基于二值矩阵置乱与混沌理论的数字水印方法,其特征在于:所述将载体图像进行DWT三级分解为,将DWT变换后的载体图像分为4x4的小块,在进行嵌入时,将混沌序列归一化为1,2,3,4,并根据实际位置的归一化后的值来选取嵌入位置。