[發明專利]一種數字水印的嵌入、定位篡改方法及裝置

有效

• 申請號: 200810147286.0
• 申請日: 2008-08-26
• 公開（公告）號: CN101661605A
• 公開（公告）日: 2010-03-03
• 發明（設計）人: 陳德人;張明勛;江頡;鄭小林
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G06T1/00
• 分類號: G06T1/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司
• 代理人: 逯長明

技術領域

本發明涉及數字水印技術領域，尤其涉及一種數字水印的嵌入、定位篡改 方法及裝置。

背景技術

近年來，隨著數字化技術和互聯網技術飛速發展，著作權人的權益保護 面臨嚴重威脅。由于著作權人的勞動成果-數字圖像可以以數字形式獲得， 并且可以制作出完美拷貝，因此，著作權人的權益很容易收到損害。數字水 印技術應運而生。

數字水印技術是將代表著作權人身份的特定信息(即數字水印)，按照某 種方式植入被保護的數字圖像中，而不影響被保護的數字圖像的使用價值， 也不容易被人的知覺系統覺察或者注意到。根據數字水印，可以達到確認著 作權人、購買者或者判斷數字圖像是否被篡改，以維護著作權人權益等目的。 為了下文便于描述，將嵌入數字圖像之前生成的數字水印稱為原始數字水印， 將已經嵌入數字圖像并隨之進行傳播的數字水印稱為第一數字水印，將沒有 嵌入數字水印的數字圖像稱為原始數字圖像，將嵌入了數字水印的數字圖像 稱為第一數字圖像。

現有數字水印技術包括將原始數字水印嵌入原始數字圖像，以及當維護 著作人權益時，需要對第一數字水印進行定位篡改。定位篡改具體為：將第 一數字水印從第一數字圖像中提取出來，通過對比原始數字水印以及第一數 字水印，可以得知原始數字圖像被篡改的位置。

發明人在研究過程中，發現現有數字水印技術存在如下缺點：定位篡改 時，需要將從第一數字圖像中提取出的第一數字水印與原始數字水印進行對 比。由于定位篡改時需要原始數字水印，所以，需要將原始數字水印與第一 數字圖像同時進行傳播，而原始數字水印在傳播過程中，同第一數字圖像一 樣極易受到惡意攻擊。若定位篡改時將從第一數字圖像中提取出的第一數字 水印與受到惡意攻擊的原始數字水印進行對比，顯然得到的結果是不準確的。

除此之外，現有數字水印技術在嵌入數字水印時不能很好地解決數字水 印自身應具有的魯棒性與透明性的矛盾。數字水印的魯棒性是指一個數字水 印應該能夠承受大量的、有意或無意的、各種物理和幾何失真。數字水印的 透明性是指視覺上的不可見性，即因嵌入數字水印導致數字圖像的變化對觀 察者的視覺系統來講應該是不可察覺的。通常情況下，數據量越大，數字水 印的魯棒性越好，但是透明性越差。因此，數字水印所應具備的魯棒性與透 明性之間的矛盾不能很好的解決。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種數字水印的嵌入、定位篡改方法及裝置， 以解決現有技術定位篡改時，需要將從第一數字圖像中提取出的第一數字水 印與原始數字水印進行對比的問題。

一種數字水印的嵌入方法，所述方法包括：

計算數字水印嵌入參數，并提取原始數字圖像的水平線，對所述水平線 進行置亂生成數字水印嵌入序列，其中，所述水平線是水平集構成的圖像的 邊緣；所述水平集是數字圖像中大于等于數字圖像的閾值的像素值組成的集 合；所述數字水印嵌入參數包括：數字水印嵌入強度；

根據所述數字水印嵌入參數以及數字水印嵌入序列進行嵌入，并生成第 一數字圖像，所述第一數字圖像為嵌入了數字水印進行傳播的數字圖像。

優選地，所述提取原始數字圖像的水平線的具體實現為：

根據原始數字圖像像素值的直方圖確定閾值，所述閾值為所述直方圖兩 峰之間的最低點；

將所述數字圖像中像素值大于等于所述閾值的像素點標記為1，將像素值 小于所述閾值的像素點標記為0，構造數據值為0或1的第一矩陣；

將所述第一矩陣擴展為第二矩陣，并該第二矩陣中擴展的元素的數值全 部賦值為0；

將所述第二矩陣中除位于第一行、第一列、最后一行和最后一列之外元 素作為選定元素，其中該選定元素的值表示像素點的值；

如果所述選定元素的四鄰域的值全為零，則將選定元素的值記為1，否則 保持所述選定元素的值不變，得到表示原始數字圖像水平線的矩陣，所述表 示原始數字圖像水平線的矩陣對應的數字圖像為原始數字圖像的水平線。

可選地，所述計算數字水印嵌入參數還包括：

計算數字水印的臨界噪聲閾值JND；

根據所述數字水印嵌入參數以及數字水印嵌入序列進行嵌入的具體實現 為：

根據所述數字水印的JND、所述數字水印嵌入強度以及所述數字水印嵌 入序列進行嵌入。

優選地，計算數字水印嵌入強度的具體實現為：

將原始數字圖像進行分塊；