数字多媒体图像处理技术浅析

田江丽，屈鹏举

(1.济源职业技术学院实验实训中心，河南济源454650;2.河南联创化工有限公司，河南济源454650)

数字多媒体图像处理技术浅析

田江丽1，屈鹏举2

(1.济源职业技术学院实验实训中心，河南济源454650;2.河南联创化工有限公司，河南济源454650)

通过阐述数字多媒体图像处理技术的含义，根据数字图像、音频、视频等多媒体产品在图像处理应用领域存在的问题，提出在数字图像中嵌入标签应该解决的所有权和验证原创性的问题，分析和指出一个可靠有效的图像嵌入处理技术。

数字多媒体;图像处理;技术

数字图像处理技术是将不可见标记嵌入在数字图像中。嵌入标记可以被设计成不受影响的任何组合图形的旋转、缩放和平移变换。结合可用于数字图像水印的扩频编码嵌入和基于变换的不变量，使用数字图像处理技术作为一种工具来处理实际的图像需求。

一、数字多媒体图像处理技术现状

随着数字多媒体技术的发展，数字化多媒体信息(文本，视频和音频)的应用越来越广泛，用户越来越多。因为制作副本很容易，并且复制的副本和原始图像完全相同。创作者对多媒体图像提供新的处理方法，并寻求与之相关联的图像处理技术。

数字图像处理技术对数字图像保护的信息形式可分为三种:访问控制、使用权的控制、基于标记的控制。基于标记控制提出了一种基于JPEG的方法标签图像的图像保护，这种图像处理技术嵌入了一个强大的不可见图像标签，充分解决了隐写标签和类似的问题［1］。

数字图像处理技术中可使用数据压缩、低通滤波，合理设计标准的图像技术标记方法。根据JPEG压缩标准的具体使用方法，在图像数据中嵌入标签或代码，然后提交，这样的标记是一个可靠的属性识别工具。对于系统的基本功能有如下要求:

(1)图像必须包含一个标签或代码。

(2)图像数据必须包含一个用户代码，来验证用户拥有的数据代码。

(3)图像数据的方式，允许标记对其分布进行跟踪。

图1 数字水印扩频信号

图像数据中标签或代码设计有几个属性的限制，这关系到图像标志的可靠性。改变图像数据来呈现的图像标签是不可读的，应该慎重考虑数字图像的基本性质，使用户可以识别数据标签。大多数数字多媒体环境中的影像可以通过低通滤波转换到一个不同的格式或颜色空间，或重新量化来改变图像的外观。最后，该图像数据是唯一的随机序列可屏蔽的数据。

二、数字多媒体图像中嵌入水印处理技术

(一)数字水印的嵌入

图像数据必须在视觉上和听觉上伪装成图像标签代码，以防止用户发现并删除它。这就要求图像标志是一个正常的图像序列，其中一部分为透明的设计，以防止破坏嵌入图像标签的信号。如果图像包含的噪声容限破坏了加工处理或压缩，该图像标签的位置和相同的图像代码应在不同的图像数字水印中使用不重复的嵌入码，以防止相同的所有者通过不同的图像签署标签。

通过建模，有损压缩可创建的噪声容限允许一些脉冲能量损失。因此，如果脉冲能量被集中在低频率下，前脉冲变得不可读，控制损失信息很难显现，甚至更改后的图像与原始图像直接比较有明显差异，此时，嵌入代码应该比较强大。此外，图像序列的统计信息是本地固定和先验未知的数，产生这样的序列的过程有随机性，这样将一个随机序列嵌入在组件图像的实际代码中。组件被设计与实施的意图，在于使用现有的加密和随机数生成技术方法，建立一个框架，开发一种新型的嵌入图像数据的技术。

图2 一个标准的512×512的极坐标Lena图像

(二)数字水印提取

在图像数据中嵌入图像标签，采用RSPPMC方法，该数字水印提取方法采用扩频编码形式，嵌入采用2-D图象数据块y(k，l)，其中，k，l是离散图像点的指数，是选定的位置变换，可接受的信息的方式，反映应用程序产生的图像为2-D图像残留，代码脉冲，或高或低，代表被嵌入的二进制代码，叠加在选择的信号n(K，L)的位置。将量化数据进行解码，然后，逆转化为产生的标记的图像数据［2］。为了遵守相关功能要求用在第二阵型中。

颜色空间转换和子带和/或信号频率变换(图1)，让用户直接访问到相应的频段成分的图像的灰度级，以保证该标签将生存的信息损失的具体数额。考虑到功能性需求在多媒体环境中，应根据在工业上的标准。从这个角度来看，图像压缩使用GIF，TIFF，MPEG和JPEG的计划有兴趣。但是，广泛使用和变化的JPEG和MPEG格式和效率图像压缩变换编码明显，图像标签系统设计的选择。另外，变换编码和/或子频信号带编码技术具有的优点是允许直接访问，在图像中的特定的频带，其中要嵌入的RSPPMC。这消除了带通小波的设计和检测的问题。图像基本特征，使改造量化有用的图像数据压缩工具的图像通常是低通过程和高频率的图像成分几乎没有视觉冲击力［3］。图像的DCT表示已被广泛的研究典型的特征图像。

事实上，通过增加qs的(K，L)作为一个功能的增加矢量变频正常。利用这些假设，有几个信号的图像数据y(i，j)，是来自于自然包含脉冲中列出最简单的子块的信号:

ˇN(L1，K1，K2，12)=YQ(K1，L1)-YQ(K2，12)，YQ(K1，L1)，YQ(k2的，12)是量化后的系数在选定的位置的值。这种非平稳随机的过程中应该有一个预期值。如果K1，L1大约等于K2，12。此外，信号应该有一个温和的方差水平中间的频率范围内，即1.5＜K，L＜4.5，其中散变化图像数据不应该是明显可见的。具体的频率被用于嵌入的脉冲将“跳频”在该范围内，以增加可观性的信号并使之更难以找到。这里采用的原则是相同的概念，一个合乎逻辑的选择“高”的检测，是根据对信号中定义决定的。

考虑到JPEG量化处理和任何在代码中的脉冲噪声容限，ˇN(K1，L1，k2和12)，(2a)的值定低的话，N(L1，K1，K2，12)。(2b)嵌入的代码也必须在这个信号，因此，测试的书面高被设置为:

YQ(K1，L1)＞YQ(K2，12)+P，其中，p是一个噪声容限的因素。相应的书写方程为:［YQ (K2，12)］＞:YQ(K1，L1)+P。标准JPEG压缩采用的是“质量因素”缩放量化，允许不同的图像品质及压缩因子。为了保证图像标签的生存压缩到一个特定的水平压缩，量化应扩展到所需的品质因数表(图2)。此外，由于数值的问题(在计算量化步骤根据品质因子的大小，并在量化处理)，它可以发生，如果图像是大于所设计的与一个JPEG质量量化因子用于嵌入的图像代码，一些条件必须得到满足。在嵌入的图像标签所使用的方法序列，N(K1，K1，12，12)，并不复杂［4］。高/低脉冲图形图像标签代码被强制在选定的位置上的自然顺序使用最小均方误差的方法，如果是自然不会发生。更复杂的脉冲模式有可能发展为代表的高/低位，例如使用组合(即关系)量化元素YQ (K1，L1)，YQ(k2和12)，YQ(k3的，13)，以替换方程。

总之，在该随机脉冲信号和条件用于检测自然产生的高点和低点在方程组被设计为JPEG压缩到指定的质量水平，减少的图像的品质因数代码使信号更可靠。这将天然存在的位的数量也减少了。此外，较低的品质因数将增加的可能性，必要的变革叠加的信号将嵌入代码明显可见。

三、结语

实验结果表明，在图像数据中嵌入图像标签，使用JPEG模型，基于RSPPMC方法，一个图像标志代码可以嵌入多个图像，使用脉冲有足够的噪声容限的生存常见的处理，如有损压缩，颜色空间转换，和低通滤波。该数字多媒体图像中嵌入水印处理技术可大大满足图象处理实际需求。

［1］谭海曙等.一种基于2-D Markov链模型的图像信息隐藏检测方法［J］.中山大学学报(自然科学版)，2011，(4).

［2］李爱莲，解韶峰.单片机在新型超声波位移传感器中的应用［J］.电子产品世界，2010，(6).

［3］邬春明，杨杨，王岩.基于GSM的嵌入式远程家电控制系统［J］.仪器仪表用户，2009，(1).

［4］刘莉.基于面向对象技术在嵌入式系统中的应用［J］.福建电脑，2007，(9).

［责任编辑 赵冬玲］

On Digital Multimedia Image Processing Technology

TIAN Jiang-li1，QU Peng-ju2
(1.Experiment and Practice Training Center，Jiyuan Vacational and Technalage College，Jiyuan 45900，Henan; 2.Henan Lianchuang Chemical Co.，Ltd.，Jiyuan 454650，Henan)

On the base of the elaboraton of multimedia digital image processing technique and the problems of multimedia products of digital image，audio，video in image processing，tags are to be embed in the digital image to solve the problems of ownership and original verification，which can be one reliable and effective way for image embeded processing technology.

digital multimedia;image processing;technique

10.3969/j.issn.1672-0342.2014.02.025

TP391.41

A

1672-0342(2014)02-0091-03

2014-05-10

田江丽(1982-)，女，河南新乡人，济源职业技术学院实验实训中心教师，研究方向为计算机多媒体技术;屈鹏举(1979-)，男，河南周口人，河南联创化工有限公司助理工程师，研究方向为仪表仪器控制。