[發明專利]魯棒性與透明性最佳平衡的數字水印方法

有效

• 申請號: 201310158661.2
• 申請日: 2013-05-02
• 公開（公告）號: CN103295180A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 馬苗;曾晴;郭敏;張玉梅
• 申請（專利權）人: 陜西師范大學
• 主分類號: G06T1/00
• 分類號: G06T1/00
• 代理公司: 西安永生專利代理有限責任公司 61201
• 代理人: 申忠才

技術領域

本發明屬于信息安全技術領域，具體涉及到數字水印的嵌入和提取方法。

背景技術

近年來，隨著互聯網技術的迅速發展，數字作品變得易于拷貝和傳播，如何保護版權所有者的利益成為亟待解決的問題。數字水印通過將特定的信息嵌入到數字作品中以判斷版權所有權或檢驗作品的真實性與完整性，成為一種有效的數字作品版權保護技術。數字水印一般具有魯棒性和透明性兩種基本特征。例如，以數字圖像為載體時，魯棒性指含水印載體圖像經過各種有意或無意的攻擊后，依然能夠正確提取或鑒別水印；透明性指水印的加入不會引起載體圖像的明顯降質。一般來說，這兩者之間是相互矛盾的，即提高水印的魯棒性時，水印的透明性會隨之下降；反之亦然。因此，如何使兩者達到一個較好的平衡是數字水印技術中的重要環節。為解決這一技術問題，一些研究人員將遺傳算法、粒子群優化算法、蟻群優化算法等多種群體智能優化算法和頻域變換技術引入到數字水印技術，并取得了較好的效果。例如，2006年，Wei?Zhicheng等將原始圖像進行離散余弦變換后，分成多個子塊，每個子塊嵌入4比特水印信息，用遺傳算法搜索最優的嵌入位置。Sivavenkateswara等將原始圖像進行8×8大小分塊后進行離散余弦變換，并利用粒子群優化算法確定水印嵌入過程中的比例因子矩陣。

2009年，劍橋大學的YANG?Xin-she和DEB?Suash提出布谷鳥搜索算法。由于這種算法簡單、高效、隨機搜索路徑優，很快被成功應用于工程優化等問題，成為啟發式智能算法領域的一個新亮點。由于該算法產生時間不長，目前將其用于數字水印的技術的相關報道還未發現。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于克服上述數字水印的缺點，提供一種魯棒性強、透明性好、能實現水印的盲檢測的魯棒性與透明性最佳平衡的數字水印方法。

解決上述技術問題所采用的技術方案它是由二值圖像水印嵌入和二值圖像水印提取步驟組成；

1、二值圖像水印嵌入

（1）原始載體圖像的預處理

對原始載體圖像進行3級Harr小波分解，得到第1級水平細節子圖、第1級豎直細節子圖、第1級對角細節子圖、第2級水平細節子圖、第2級豎直細節子圖、第2級對角細節子圖、第3級水平細節子圖、第3級豎直細節子圖、第3級對角細節子圖和第3級近似子圖，以行序為主序將第3級水平細節子圖一維化，作為二值圖像水印的嵌入位置。

（2）二值圖像水印的預處理

用Arnold變換對二值圖像水印進行置亂，以行序為主序將其一維化，得到待嵌入水印信息比特流。

（3）水印信息比特流的嵌入

用下式在原始載體圖像的第3級水平細節子圖中嵌入水印信息比特流：