1.一种基于哈达玛变换和投票系统的频域彩色数字图像盲水印方法，其特征在于，通过具体的水印嵌入预处理、水印嵌入、水印嵌入后处理、水印提取预处理、水印提取和水印提取后处理过程来实现，其水印嵌入预处理过程描述如下：第一步：将一幅像素大小为N×N的24位彩色图像数字水印W依照红、绿、蓝三基色的顺序分成3个分层水印图像Wi，其中，i＝1,2,3分别表示红、绿、蓝三层；

第二步：将每个分层水印图像Wi进行基于密钥Kai的仿射变换，其中，i＝1,2,3分别表示红、绿、蓝三层；

第三步：将加密后的分层水印图像Wi’中的每个十进制数表示的像素用8位二进制数表2

示，并依次连接形成长度为8N的分层水印位序列SWi’，其中，i＝1,2,3分别表示红、绿、蓝三层；

其水印嵌入过程描述如下：

第一步：将一幅像素大小为M×M的原始彩色宿主图像C依照红、绿、蓝三基色的顺序分成3个分层宿主图像Ci；同时，把每一个分层宿主图像Ci分成像素大小为m×m的图像块；根据2

分层水印位序列长度8N，利用基于密钥Kbi的MD5哈希伪随机置乱算法生成不重复的选块序2

列，根据选块序列提供的位置在分层宿主图像Ci中选择图像块，其中，8N <＝(M×M)/(m×m)，i＝1,2,3分别表示红、绿、蓝三层；

第二步：选取一个图像块A，并按照公式(1)对其进行哈达玛变换，得到频域系数矩阵HA；

HA＝Hm×A    (1)

其中，Hm表示m×m的哈达玛矩阵，m是图像块A的边长像素个数，HA表示图像块A经哈达玛变换后得到的频域系数矩阵，其中，m阶哈达玛方阵Hm可由公式(2)迭代生成，且初始矩阵k其中，k为正整数，m＝2表示哈达玛矩阵只能作用于2的整数次方的矩阵， 表示克罗内克积；

第三步：从分层水印位序列SWi’中按先后顺序取出一位待嵌入的水印信息w，利用频域矩阵HA第一行系数的大小关系，依据待嵌入水印信息w及公式(3)、(4)以及RGB图像的层间相关性，在各层间选用不同的量化步长Ti，将水印信息嵌入到频域矩阵；

其中，HA1,1、HA1,2、HA1,3分别为频域系数矩阵HA第一行第一、二、三列的系数，sign(.)为取符号函数，abs(.)为取绝对值函数，d为误差参数，Ti表示第i层的量化步长，i＝1,2,3分别表示红、绿、蓝三层，T1＝0.87×T3，T2＝0.94×T3；

*

第四步：依据公式(5)的逆变换，得到含水印的图像块A；

* *

A＝(Hm×HA)/m    (5)其中，m是频域系数矩阵HA的边长像素个数，Hm表示m×m的哈达玛矩阵，HA表示图像块A经哈达玛变换后得到的频域矩阵；

*

第五步：将含水印图像块A更新到其在分层宿主图像Ci中的相应位置，其中i＝1,2,3分别表示红、绿、蓝三层；

第六步：重复执行本过程的第二步到第五步，直到所有的水印信息都被嵌入完成为止，*由此得到含水印的分层宿主图像Ci，其中i＝1,2,3分别表示红、绿、蓝三层；

*

第七步：将含水印的红、绿、蓝分层宿主图像Ci重新组合并获得像素大小为M×M的含水*印图像C，其中i＝1,2,3分别表示红、绿、蓝三层；

其水印嵌入后处理过程描述如下：

第一步：利用整数配对函数对上述步骤中的重要参数进行配对加密，生成一个大整数密钥；其中，重要参数包括蓝色通道的量化步长T3、图像块尺寸m、仿射变换密钥Kai，其中i＝

1,2,3分别表示红、绿、蓝三层；

第二步：利用椭圆曲线加密算法对大整数进行加密；

其水印提取预处理过程描述如下：

第一步：利用椭圆曲线解密算法得到大整数密钥；

第二步：利用逆整数配对函数对解密后的大整数进行进一步解密，得到重要参数T3’、m’、Kai’，其中i＝1,2,3分别表示红、绿、蓝三层；

其水印提取过程描述如下：

* *

第一步：将像素大小为M×M的含水印图像C 分成3个分层含水印图像Ci ，并将每个分层*含水印图像Ci进一步分成像素大小为m’×m’的非重叠图像块，其中i＝1,2,3分别表示红、绿、蓝三层；

*

第二步：在分层含水印图像Ci 中，利用上述水印嵌入过程中所提到的基于密钥Kbi的MD5哈希伪随机置乱算法选择含水印的图像块，其中i＝1,2,3分别表示红、绿、蓝三层；

*

第三步：选取一个含水印的图像块A ，并按照公式(6)对其进行哈达玛变换，得到频域系*数矩阵HA；

* *

HA＝Hm×A    (6)

* *

其中，HA表示含水印图像块A经哈达玛变换后得到的频域矩阵，Hm表示像素大小为m×m*的哈达玛矩阵，m是含水印图像块A的边长像素个数；

*

第四步：按照公式(7)、(8)、(9)，利用频域系数矩阵HA第一行第一、二、三列系数的大小关系提取条件；

* * *

其中，flag1、flag2、flag3表示可能存在的标志状态，HA1,1 、HA1,2、HA1,3分别为频域系数*矩阵HA第一行第一、二、三列的系数；

*

第五步：按照公式(10)所示的少数服从多数的原则，提取频域系数矩阵HA 中所含有的*水印w；

其中，&&是逻辑与操作，||是逻辑或操作；

*

第六步：重复执行本过程的第三步到第五步，提取每层二进制水印位序列SWi，其中i＝

1,2,3分别表示红、绿、蓝三层；

*

第七步：将水印位序列SWi中每8位二进制信息为一组转换成十进制的像素值，其中i＝

1,2,3分别表示红、绿、蓝三层；

其水印提取后处理过程描述如下：

第一步：对转化后的每层十进制像素执行基于密钥Kai’的逆仿射变换并获得提取的分*层水印图像Wi，其中，i＝1,2,3分别表示红、绿、蓝三层；

* *

第二步：组合提取的分层水印图像Wi形成最终的提取水印图像W，其中，i＝1,2,3分别表示红、绿、蓝三层。