基于菱形预测器的高容量可逆水印方法和装置与流程

技术特征：
1.一种基于菱形预测器的高容量可逆水印方法，其特征在于，包括以下步骤：s1，获取待处理图像，将所述待处理图像转化为灰度图像，并将所述灰度图像的像素点划分为第一像素集合和第二像素集合；s2，通过菱形预测器基于所述第一像素集合和所述第二像素集合预测，获取所述第一像素集合中每个像素点对应的第一高预测值和第一低预测值；s3，计算所述第一像素集合中每个像素点对应的第一波动值，并按照所述第一波动值进行排序，根据排序结果确定所述第一像素集合中每个像素点的第一嵌入顺序；s4，根据所述第一嵌入顺序确定所述第一像素集合中第一嵌入像素点，并利用所述第一嵌入像素点的第一高预测值对所述第一嵌入像素点进行嵌入，获取第一候选嵌入像素点，并利用所述第一嵌入像素点的第一低预测值对所述第一候选嵌入像素点进行嵌入，获取第一目标嵌入像素点；s5，根据所述第一嵌入顺序依次对所述第一像素集合中每个像素点重复步骤s4的操作，直到所述第一像素集合中每个像素点完成嵌入，获取第一目标像素集合；s6，通过所述菱形预测器基于所述第一目标像素集合和所述第二像素集合预测，获取所述第二像素集合中每个像素点对应的第二高预测值和第二低预测值；s7，计算所述第二像素集中每个像素点对应的第二波动值，并按照所述第二波动值进行排序，根据排序结果确定所述第二像素集中每个像素点的第二嵌入顺序；s8，根据所述第二嵌入顺序确定所述第二像素集合中第二嵌入像素点，并利用所述第二嵌入像素点的第二高预测值对所述第二嵌入像素点进行嵌入，获取第二候选嵌入像素点，并利用所述第二嵌入像素点的第二低预测值对所述第二候选嵌入像素点进行嵌入，获取第二目标嵌入像素点；s9，根据所述第二嵌入顺序依次对所述第二像素集合中每个像素点重复步骤s8的操作，直到所述第二像素集合中每个像素点完成嵌入，获取第二目标像素集合。s10，根据所述第一目标像素集合和所述第二目标像素集合，生成包含水印的目标图像。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述s1，包括：获取每个像素点的位数的奇偶值；根据所述位数的奇偶值将所述灰度图像的像素点划分为所述第一像素集合和所述第二像素集合。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述s2，包括：基于所述第一像素集合和所述第二像素集合获取所述第一像素集中每个像素点相邻的上下左右四个像素点；根据所述四个像素点的像素值进行排序，获取排首位的像素点对应的像素值作为所述第一高预测值，以及排最后一位的像素点对应的像素值作为所述第一低预测值。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述s6，包括：基于所述第一目标像素集合和所述第二像素集合获取所述第二像素集中每个像素点相邻的上下左右四个像素点；根据所述四个像素点的像素值进行排序，获取排首位的像素点对应的像素值作为所述第二高预测值，以及排最后一位的像素点对应的像素值作为所述第二低预测值。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算所述第一像素集中每个像素点对应的第一波动值，包括：计算所述第一像素集中每个像素点的局部复杂度；通过公式根据所述局部复杂度计算所述第一像素集中每个像素点的当前像素值的第一波动值。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算所述第二像素集中每个像素点对应的第二波动值，包括：计算所述第二像素集中每个像素点的局部复杂度；通过公式根据所述局部复杂度计算所述第二像素集中每个像素点的当前像素值的第二波动值。7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述s4，包括：将所述第一嵌入像素点对应的像素值与所述第一高预测值作差得到第一个预测误差；对所述第一个预测误差进行扩展，获取预测误差；将所述预测误差和所述第一高预测值相加，获取所述第一嵌入像素点对应的像素值；将所述第一嵌入像素点对应的像素值作为初始像素值与所述第一低预测值作差得到第二个预测误差；对所述第二个预测误差进行扩展，获取预测误差；将所述预测误差和所述第一低预测值相加，获取所述第一目标嵌入像素点的像素值。8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述s8，包括：将所述第二嵌入像素点对应的像素值与所述第二高预测值作差得到第三个预测误差；对所述第三个预测误差进行扩展，获取预测误差；将所述预测误差和所述第二高预测值相加，获取所述第二嵌入像素点对应的像素值；将所述第二嵌入像素点对应的像素值作为初始像素值与所述第二低预测值作差得到第四个预测误差；对所述第四个预测误差进行扩展，获取预测误差；将所述预测误差和所述第二低预测值相加，获取所述第二目标嵌入像素点的像素值。9.如权利要求1-8任一项所述的基于菱形预测器的高容量可逆水印的图像提取方法，其特征在于，还包括：将所述包含水印的目标图像的像素点划分为第一目标像素集合和第二目标像素集合；通过菱形预测器基于所述第一目标像素集合和所述第二目标像素集合预测，获取所述第二目标像素集合中像素点对应的一对高低预测值，计算所述第二目标像素集合中像素点的第二目标波动值，根据所述第二目标波动值的排序结果确定嵌入数据时像素点的第二嵌入顺序；根据所述第二目标像素集合中像素点对应的一对高低预测值和所述第二嵌入顺序对所述第二目标像素集合中的嵌入数据进行第一提取；通过所述菱形预测器基于进行第一提取处理后的第二目标像素集合和所述第一目标像素集合预测，获取所述第一目标像素集合中像素点对应的另一对高低预测值，计算所述第一目标像素集合中像素点的第一目标波动值，根据所述第一目标波动值的排序结果确定嵌入数据时像素点的第一嵌入顺序；
根据另一对高低预测值所述第一嵌入顺序对第一提取后的像素集合中的嵌入数据进行第二提取，获取恢复图像。10.一种基于菱形预测器的高容量可逆水印装置，其特征在于，包括：获取划分模块，用于获取待处理图像，将所述待处理图像转化为灰度图像，并将所述灰度图像的像素点划分为第一像素集合和第二像素集合；第一预测模块，用于通过菱形预测器基于所述第一像素集合和所述第二像素集合预测，获取所述第一像素集合中每个像素点对应的第一高预测值和第一低预测值；第一计算模块，用于计算所述第一像素集合中每个像素点对应的第一波动值，并按照所述第一波动值进行排序，根据排序结果确定所述第一像素集合中每个像素点的第一嵌入顺序；第一获取模块，用于根据所述第一嵌入顺序确定所述第一像素集合中第一嵌入像素点，并利用所述第一嵌入像素点的第一高预测值对所述第一嵌入像素点进行嵌入，获取第一候选嵌入像素点，并利用所述第一嵌入像素点的第一低预测值对所述第一候选嵌入像素点进行嵌入，获取第一目标嵌入像素点；第一嵌入模块，用于根据所述第一嵌入顺序依次对所述第一像素集合中每个像素点重复所述第一获取模块的操作，直到所述第一像素集合中每个像素点完成嵌入，获取第一目标像素集合；第二预测模块，用于通过所述菱形预测器基于所述第一目标像素集合和所述第二像素集合预测，获取所述第二像素集合中每个像素点对应的第二高预测值和第二低预测值；第二计算模块，用于计算所述第二像素集中每个像素点对应的第二波动值，并按照所述第二波动值进行排序，根据排序结果确定所述第二像素集中每个像素点的第二嵌入顺序；第二获取模块，用于根据所述第二嵌入顺序确定所述第二像素集合中第二嵌入像素点，并利用所述第二嵌入像素点的第二高预测值对所述第二嵌入像素点进行嵌入，获取第二候选嵌入像素点，并利用所述第二嵌入像素点的第二低预测值对所述第二候选嵌入像素点进行嵌入，获取第二目标嵌入像素点；第二嵌入模块，用于根据所述第二嵌入顺序依次对所述第二像素集合中每个像素点重复所述第二获取模块的操作，直到所述第二像素集合中每个像素点完成嵌入，获取第二目标像素集合；生成模块，用于根据所述第一目标像素集合和所述第二目标像素集合，生成包含水印的目标图像。

技术总结
本申请提出一种基于菱形预测器的高容量可逆水印方法和装置，涉及图像处理技术领域，其中，方法包括：通过将待处理图像的像素点分成两个集合，通过菱形预测器得到一个集合的一对高低预测值，选定一个集合通过波动值排序对每个点依次采用高低预测值嵌入数据，接着通过菱形预测器得到另一个集合的一对高低预测值，对另一个集合同样通过波动值排序对每个点依次采用高低预测值嵌入数据。由此，实现了两次嵌入数据造成的失真互相抵消的方案，改善了嵌入数据对原图像的失真影响，大大提升了嵌入容量，实现了更好的嵌入效果。实现了更好的嵌入效果。实现了更好的嵌入效果。


技术研发人员：唐鑫 储泠 刘小梅
受保护的技术使用者：国际关系学院
技术研发日：2021.01.28
技术公布日：2022/2/7