QIM量化

基于量化思想的水印嵌入模型的主要目的是为了实现盲检测。其主要思想是根据水印信息的不同将原始载体数据量化到不同的量化区间,而检测时根据所属的量化区间来识别
水印信息。常见的两种量化方式是QIM和SCS方法,前一种方法是稳健的,主要用于版权保护后一种方法是脆弱的,主要用于内容认证。

QIM的主要思想是将坐标轴等间隔划分成A区间集与B区间集,区间大小为△。规定A区间集代表0,B区间集代表0,根据水印值是0或1,调整待嵌入水印的值,使其等于离自己最近的对应区间内的中间值,当检测水印时,只需判断该数值落在的区间是A集还是B集,就可以得到对应的水印信息是0或1。

对于变换域来说,调制的对象数据是变换域的幅度或相位,也可以是实部或虚部。假设变换域系数为x_l,嵌入水印的位为b,原理如图所示:

1. 划分区间集选取量化步长△。将坐标轴分割成如图所示的A区间集和B区间集。

确定坐标值的两重意义：如果用于计算,区间集内的坐标值具有表示数量大小的实际意义；如果用于表示水印位信息,则无论坐标值大小,凡是属于A区间集的坐标都代表位1,凡属于B区间集的坐标都代表位“0”.

2.取整数商和余数运算：选取量化步长△。对待量化的参数也就是DFT变系数的幅度值进行取整数商和余数运算。假设求得的整数商为m、余数位r,则有

3.量化嵌入:对参数量化处理与水印位b的取值密切相关

当b=1时,使量化结果等于与最接近的A集中某一区间的中间坐标值

当b=0时,使等于与最接近的B区间集中某一区间的中间坐标值

4.检测水印时,对待检测数据做DFT变换,根据水印嵌入位置、量化方案及参数值属于A区间还是属于B区间,就可以得到对应的水印信息是0或是1。

5.将提取的水印序列进行反置乱,如果是二维图像,要进行序列升维,最终得到二维图像。