[發明專利]可逆水印嵌入、提取方法及裝置和圖像恢復方法及裝置

有效

• 申請號: 201010126034.7
• 申請日: 2010-03-15
• 公開（公告）號: CN102194204A
• 公開（公告）日: 2011-09-21
• 發明（設計）人: 郭宗明;王祥;李曉龍;楊斌
• 申請（專利權）人: 北京大學;北大方正集團有限公司;北京北大方正電子有限公司
• 主分類號: G06T1/00
• 分類號: G06T1/00;G06T5/00
• 代理公司: 北京中博世達專利商標代理有限公司 11274
• 代理人: 申健

技術領域

本發明涉及圖像信息安全技術領域，尤其涉及一種可逆水印嵌入、提取方法及裝置和圖像恢復方法及裝置。

背景技術

目前，隨著多媒體數字化傳播技術的飛速發展及廣泛應用，圖像、音頻和視頻等媒體信息已經成為人們日常生活的一部分。由于媒體信息具有強大的可移植性、高效性、快捷性及精確性，所以盜版和對媒體信息的修改和傳播變得輕而易舉。為了應對這種情況，在多媒體中加入數字水印能夠很好地解決這一問題。所述的數字水印技術是指使用信號處理的方法在媒體信息中嵌入標識信號，標識信號可以是不可見的，也可以是可見的，通過提取這些標識信號，能夠實現對媒體信息的版權追蹤、版權聲明和內容防篡改等目的。其中，保護多媒體版權的魯棒水印屬于有損水印，即當提取所述水印以后，宿主圖像不能被完全恢復。由于受國家機密、法律和道德等因素限制，軍事、司法和醫學用圖像要求在加入水印后能夠被無損恢復。基于此類圖像應用需求，可逆水印(ReversibleWaermarking)正受到研究者的廣泛關注。但是，現有技術中所采用的可逆水印嵌入方法需要占用的嵌入空間較大。

發明內容

本發明實施例提供了一種可逆水印嵌入、提取方法及裝置和一種圖像恢復方法及裝置，以實現減少嵌入空間占用量。

為達到上述目的，本發明的實施例采用如下技術方案：

一方面，本發明實施例提供了一種可逆水印嵌入方法，包括：

獲取原始圖像中宏塊的集合類別信息以及水印信息，所述集合類別信息包括：第一集合、第二集合和第三集合；

為所述第一集合和第二集合中的各個宏塊建立與嵌入量相關的位置圖；

按照所述宏塊的排列順序以及所述宏塊的集合類別，將所述與嵌入量相關的位置圖中的信息以及所述水印信息嵌入到對應的宏塊中。

另一方面，本發明實施例還提供了一種可逆水印提取方法，包括：

獲取待提取可逆水印的宏塊信息以及與嵌入量相關位置圖的長度值；

根據所述位置圖的長度值，從所述待提取可逆水印的宏塊信息中提取所述位置圖中的信息；

根據所述位置圖中的信息，將所述待提取可逆水印的宏塊劃分為第一集合與第二集合；

在提取所述位置圖中的信息完成之后的所述待提取可逆水印的宏塊中，提取水印信息以及所述待提取可逆水印的宏塊信息中最低位的原始信息。

再一方面，本發明實施例還提供了一種圖像恢復方法，該方法包括：

獲取待提取可逆水印的宏塊信息以及其對應的集合類別信息；其中，所述集合類別信息包括：第一集合、第二集合和第三集合；

將所述屬于第一集合類別的待提取可逆水印的宏塊信息進行整數變化的反變化，獲取所述屬于第一集合類別的待提取可逆水印的宏塊信息所對應的原始宏塊信息；

將所述屬于第二集合類別的待提取可逆水印的宏塊信息進行最低位替換的反替換，獲取所述屬于第二集合類別的待提取可逆水印的宏塊信息所對應的原始宏塊信息。

再一方面，本發明實施例還提供了一種可逆水印嵌入裝置，包括：

信息獲取單元，用于獲取原始圖像中宏塊的集合類別信息以及水印信息，所述集合類別信息包括：第一集合、第二集合和第三集合；

位置圖建立單元，用于為所述第一集合和第二集合中的各個宏塊建立與嵌入量相關的位置圖；

信息嵌入單元，用于按照所述宏塊的排列順序以及所述宏塊的集合類別，將所述與嵌入量相關的位置圖中的信息以及所述水印信息嵌入到對應的宏塊中。

再一方面，本發明實施例還提供了一種可逆水印提取裝置，包括：

信息獲取單元，用于獲取待提取可逆水印的宏塊信息以及與嵌入量相關位置圖的長度值；

位置圖信息提取單元，用于根據所述位置圖的長度值，從所述待提取可逆水印的宏塊信息中提取所述位置圖中的信息；

集合類別劃分單元，用于根據所述位置圖中的信息，將所述待提取可逆水印的宏塊劃分為第一集合與第二集合；

信息提取單元，用于在提取所述位置圖中的信息完成之后的所述待提取可逆水印的宏塊中，提取水印信息以及所述待提取可逆水印的宏塊信息中最低位的原始信息。

再一方面，本發明實施例還提供了一種圖像恢復裝置，該裝置包括：

類別信息獲取單元，用于獲取待提取可逆水印的宏塊信息以及其對應的集合類別信息；其中，所述集合類別信息包括：第一集合、第二集合和第三集合；

第一集合原始信息獲取單元，用于將所述屬于第一集合類別的待提取可逆水印的宏塊信息進行整數變化的反變化，獲取所述屬于第一集合類別的待提取可逆水印的宏塊信息所對應的原始宏塊信息；