基於直方圖位移的分區浮水印技術[10]

為了提升 Ni[8]可嵌入容量不足的問題，Lee[10]提出了一個以分區為概念的 改良式直方圖位移技術。此方法透過切割的方式把一張數位影像分成數個等分

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的區塊。並對每個區塊使用改良式的直方圖位移技術進行資訊的藏入。除了能 夠提升可嵌入容量之外，在 Ni[8]文獻中提到出現次數最多及最少的像素值 a 與 b 在改良後的直方圖位移技術中並不需要額外紀錄，能夠節省紀錄空間。在 Lee[10]中增加了疊代的概念在各種切割的方法下選擇擁有最高的可嵌入容量。

為了降低運算複雜度及計算時間，關於疊代的概念在此篇論文中並未被使用。

圖 2-7 對數位影像進行分區示意圖

圖 2-7 為分區概念的示意圖。在示意圖上設定的區塊大小為256 × 256。

圖 2-8 為此方法藏入資訊時的流程圖。詳細的嵌入步驟如下 :

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原始影像

分成n個區塊

對目前區塊作直 方圖統計

找尋出現最多次 數的像素值

直方圖位移

欲隱藏的資訊 藏入資訊

是否已對每個 區塊作直方圖

統計 ?

經藏入後的數位 額外資訊 影像

否

是

圖 2-8 藏入資訊之流程圖[10]

步驟一、對數位影像進行切割分成數個區塊，如圖 2-7 所示。

步驟二、對每個區塊進行直方圖統計。尋找每個區塊在直方圖下出現次 數最多的像素值 a。

步驟三、掃描整張影像，並對每個座標的像素值作以下的式子(2-2)修改:

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𝑝^𝑛𝑒𝑤 = {

𝑝 − 1, 𝑖𝑓 𝑝 ∈ (0, 𝑎);

𝑝 + 1, 𝑖𝑓 𝑝 ∈ (𝑎, 255);

𝑝, 𝑜𝑡ℎ𝑒𝑟𝑤𝑖𝑠𝑒.

(2-2) 上述中的 p 為當前座標的像素值，𝑝^𝑛𝑒𝑤為當前座標修改過後的像素值。

並對像素值為 0 與 255 的座標紀錄下來當作額外資訊。

步驟四、再次掃描整張影像，並對資訊進行以下方式(2-3)進行藏入:

𝑝^{ℎ𝑖𝑑𝑒} = {

𝑝 + 𝑖, 𝑖𝑓 𝑝 = 𝑎 − 2;

𝑝 − 𝑖, 𝑖𝑓 𝑝 = 𝑎 + 2;

𝑝, 𝑜𝑡ℎ𝑒𝑟𝑤𝑖𝑠𝑒.

(2-3) 上述中的 i 為欲藏入資訊的位元(0 或是 1)，𝑝^{ℎ𝑖𝑑𝑒}為當前座標經過藏入資 訊後的像素值。

完成隱藏資訊的步驟後，產生出的數位影像經由網際網路傳送至接收端。

在接收端的部分與 Ni[8]不同的地方在於此方法不需要取得在藏入過程中設 定的出現最多與最少次數的像素值。此方法並不會改變出現最多次數的像素 值數量。因此，只要提供接收端的使用者切割區塊的設定值即能完整取出隱 藏的資訊。然而，為了要還原數位影像，額外資訊也是必要的。在 Lee[10]紀 錄額外資訊的內容為黑點(像素值為 0)與白點(像素值為 255)的座標。因此，

在取出隱藏資訊並且進行直方圖位移後，即利用這些資訊對數位影像作最後 的還原。

圖 2-9 為取出資訊及還原影像的流程圖，完整的取出及還原步驟如下 : 步驟一、對取得的數位影像切割成已得知的區塊大小。

步驟二、對每個區塊獨立進行直方圖統計取得出現次數最多的像素值𝑎。

步驟三、對區塊進行掃描，如掃描到像素值為𝑎 − 2 或是𝑎 + 2，則取出 隱藏資訊’0’，如果掃描到像素值為𝑎 − 1 或是𝑎 + 1，則取出隱 藏資訊’1’。

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