[發明專利]水印在信息信號中的嵌入和檢測

無效

• 申請號: 01800362.1
• 申請日: 2001-02-07
• 公開（公告）號: CN1363176A
• 公開（公告）日: 2002-08-07
• 發明（設計）人: C·W·A·M·范奧弗維爾德;P·M·J·龍根;A·霍溫
• 申請（專利權）人: 皇家菲利浦電子有限公司
• 主分類號: H04N1/32
• 分類號: H04N1/32;G06T1/00;H04N5/913
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 陳霽

發明領域

本發明涉及在信息信號中嵌入水印的方法和裝置。本發明還涉及檢測信息信號中的嵌入水印的方法和裝置。

背景技術

加數字水印標記是證明數字多媒體內容，比如圖象、視頻、音頻、文本和計算機代碼的所有權的方法。公知的加水印的一種方法是基于將所謂的凸出點在圖象或音頻信號中的幾何位置的統計結果相對于秘密水印作偏置。這樣的一種現有技術的加水印的方法披露在申請人的國際專利申請WO-A-99/35836中，并結合圖1作簡要的說明。

圖1所示的是圖象10和水印11。水印是圖象位置的一個秘密圖案。在該例子中，這是一個具有厚度d的由線條構成的偽隨機密集圖案，它覆蓋了圖象象素的大約50％。該圖進一步示意了凸出點15和16。凸出點是圖象中對一個定義的處理操作有最高響應的象素。凸出點的例子是局部最大點和最小點，物體的棱角等等。

凸出點和水印W相吻合。在現有技術中，所示的吻合意味著核查凸出點是否位于水印上還是位于其外。對于未加水印的圖象，位于水印上的凸出點的數目基本上等于位于水印之外的凸出點數，如果水印是充分隨機并且覆蓋了象素的50％的話。在圖1中，兩個凸出點位于水印上，兩個凸出點16位于水印之外。如果位于水印圖案上的凸出點數百分比明顯高得多，那么水印被認為存在。

嵌入處理包括和檢測處理相同的凸出點提取和吻合步驟。嵌入器以如此方式處理圖象，即統計意義上多數的凸出點最終位于水印上。凸出點修改的一個典型例子是幾何翹曲，它使得選定的凸出點從水印之外的一個位置移動到水印之上的位置。幾何翹曲圖示在圖1中，其中位于水印之外的凸出點16之一移動到位于水印上的一個新位置16’。

吻合步驟不是確定凸出點是否位于水印上還是水印外，而是可以替代性地測量從凸出點到水印的最近線條的距離。在這樣的實施例中，其中線條沒有厚度(在圖1中，這樣的一條線條的例子標記為17)，對圖象加水印是通過對其翹曲，直到凸出點到水印的平均距離明顯小于所有象素到水印的平均距離而完成的。

凸出點修改的概念也可以適用于音頻信號。在此時，翹曲被看作是時間翹曲。

現有技術的加水印方法的問題在于吻合處理必須對每個凸出點作出其是否在水印圖案上的硬判斷。但是，凸出點的位置在對圖象進行通用的圖象操作的時候可能略有不同。相同的問題存在于凸出點到水印的距離是決定性因素的實施例中。這一距離判斷方法也有不確定和不準確的問題。

另外，凸出點的幾何位置的不確定性可能有某種程度的各向異性。也就是說，在一個方向上的不確定性可能比另一方向的不確定性小得多。例如，在圖象物體的邊緣上的凸出點的位置沿該邊緣比垂直于該邊緣的不確定性要大。

發明目的和概要

本發明的目的是提供克服現有技術方法的問題的加水印方法。

為此，本發明提供了對信息信號加水印的方法，包括步驟：識別所述信息信號的凸出區，每個區包括多個具有給定凸出度(saliency)的相鄰信號樣本；定義表示水印圖案的一個信號樣本位置圖案；修改信息信號，使得水印圖案的明顯多數百分比的部分被覆蓋了所述凸出區。

由此實現了吻合處理被轉變為“軟”判斷的轉變。一個凸出點現在被認為如果其區域的點中至少有一個位于水印上則其位于水印之上。由此改善了對水印嵌入和檢測的技術的健固性。

檢測嵌入在信息信號中的水印的相應方法包括步驟：識別所述信息信號的凸出區，每個區包括具有給定凸出度的多個相鄰信號樣本；定義代表擬被檢測的水印的一個信號樣本位置的圖案；以及確定水印圖案中有統計意義的百分比部分被所述凸出區覆蓋。

附圖簡述

圖1給出了此前所討論的用于示意現有技術水印嵌入和檢測方法的操作的圖象；

圖2是根據本發明的水印檢測器的框圖；

圖3是根據本發明的水印嵌入器的框圖；

圖4、5、6A-6B、7A-7B是示意分別在圖2、和圖3中給出的水印檢測器和嵌入器的操作。

優選實施例說明

下文將結合視頻水印描述本發明，但是將本發明應用到其它的多媒體內容上也是可以的。首先，對水印檢測處理進行描述。圖2是根據本發明的水印檢測器的框圖。檢測器接收待檢圖象J，并且包括凸出點提取單元(SPE)21，匹配單元22，和判斷單元23。圖3是根據本發明的水印嵌入器的框圖。嵌入器接收未加水印的圖象I，并且包括和水印檢測器相同的凸出點提取單元(SPE)21和匹配單元22、嵌入器還包括凸出點修改(SPM)單元24，它按照圖2的嵌入器檢測處理后的圖象Iw為加有水印的圖象的方式處理圖象。