[發(fā)明專利]一種數(shù)字水印平滑過渡的嵌入方法和裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310301024.6
• 申請日: 2013-07-17
• 公開（公告）號: CN103413267A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李風(fēng)靜;王天星;王文軍;李偉東;李紅艷
• 申請（專利權(quán)）人: 北京視博數(shù)字電視科技有限公司
• 主分類號: G06T1/00
• 分類號: G06T1/00;G06F21/10
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 馬曉亞

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及版權(quán)認(rèn)證的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及數(shù)字水印技術(shù)，尤其涉及一種數(shù)字水印平滑過渡的嵌入方法和裝置。

背景技術(shù)

隨著多媒體技術(shù)的迅猛發(fā)展，數(shù)字產(chǎn)品版權(quán)的保護(hù)越來越受到人們的重視，視頻、圖像數(shù)字水印已經(jīng)成為數(shù)字水印理論研究和實(shí)際應(yīng)用的重點(diǎn)。多媒體數(shù)字水印（Digital?Watermarking）技術(shù)是將一些標(biāo)識信息，即數(shù)字水印直接嵌入數(shù)字載體，如視頻、圖像中，卻不影響原載體的使用價(jià)值，也不容易被人們的視覺系統(tǒng)覺察或注意。通過這些隱藏在載體中的信息，可以達(dá)到確認(rèn)內(nèi)容創(chuàng)建者或購買者、傳送隱秘信息或者判斷盜版違法者的目的。

目前涉及視頻或圖像的數(shù)字水印算法大致分為兩類，一類是盲水印算法，另一類是非盲水印算法，盲水印算法即在水印嵌入和提取時不需要原始視頻或圖像像素?cái)?shù)據(jù)，而非盲水印算法在水印嵌入和提取時需要原始視頻或圖像像素?cái)?shù)據(jù)。一般的非盲水印算法是在原始像素?cái)?shù)據(jù)塊上加減定值，即在原始視頻、圖像的像素?cái)?shù)據(jù)基礎(chǔ)上，加上或減去一個固定值，此固定值即為嵌入的數(shù)字水印，以達(dá)到數(shù)字水印嵌入的目的，在需要提取此數(shù)字水印時，只要采用其逆運(yùn)算即可。不過，這種算法會直接導(dǎo)致嵌入數(shù)字水印的像素?cái)?shù)據(jù)塊區(qū)域與其周圍像素?cái)?shù)據(jù)的顏色變化出現(xiàn)色彩梯度，不能夠在視覺上形成平滑過渡，從而影響視覺效果。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提出一種數(shù)字水印平滑過渡的嵌入方法和裝置，能夠使已嵌入水印的原始視頻、圖像的像素?cái)?shù)據(jù)塊區(qū)域與周圍像素?cái)?shù)據(jù)的顏色變化過渡平緩，在保持水印魯棒性不變的同時降低水印對人眼的視覺影響，使嵌入水印具有較低的人眼可識別度。

為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

第一方面，提供一種數(shù)字水印平滑過渡的嵌入方法，包括：

提取待處理作品原始的像素信息，其中，所述像素信息包括像素?cái)?shù)據(jù)和像素?cái)?shù)據(jù)對應(yīng)的位置數(shù)據(jù)；

根據(jù)所述位置數(shù)據(jù)對待嵌入水印值進(jìn)行二次函數(shù)變換運(yùn)算；

把經(jīng)過二次函數(shù)變換運(yùn)算的待嵌入水印值計(jì)算結(jié)果和對應(yīng)位置的原始的像素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行疊加。

其中，所述二次函數(shù)變換運(yùn)算為根據(jù)余弦漸進(jìn)二次函數(shù)進(jìn)行變換運(yùn)算或根據(jù)高斯權(quán)重二次函數(shù)進(jìn)行變換運(yùn)算。

其中，所述根據(jù)所述位置數(shù)據(jù)對待嵌入水印值進(jìn)行二次函數(shù)變換運(yùn)算具體為：

a(i,j)×t={1-[cos((i-1)×π/(n-1))]²}×{1-[cos((j-1)×π/(n-1))]²}×t

其中，a(i,j)為水印幅度，

n為待嵌入水印值的像素?cái)?shù)據(jù)塊水平方向或豎直方向的像素個數(shù)，

i和j為像素?cái)?shù)據(jù)對應(yīng)的位置數(shù)據(jù)，i,j∈(1,n)，

t為待嵌入水印值。

其中，所述根據(jù)所述位置數(shù)據(jù)對待嵌入水印值進(jìn)行二次函數(shù)變換運(yùn)算具體為：

a(i,j)×t=a×e＾[-(i-b)²/2c²]×e＾[-(j-b)²/2c²]×t

其中，a(i,j)為水印幅度，

i和j為像素?cái)?shù)據(jù)對應(yīng)的位置數(shù)據(jù)，i,j∈(1,n)，n為待嵌入水印值的像素?cái)?shù)據(jù)塊水平方向或豎直方向的像素個數(shù)，

t為待嵌入水印值，

a、b、c為預(yù)設(shè)固定參數(shù)。

其中，所述把經(jīng)過二次函數(shù)變換運(yùn)算的待嵌入水印值計(jì)算結(jié)果和對應(yīng)位置的原始的像素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行疊加具體為：

p_w(i,j)=p(i,j)+a(i,j)×t

其中，p_w(i,j)為嵌入水印后的像素?cái)?shù)據(jù)，

p(i,j)為原始的像素?cái)?shù)據(jù)，

a(i,j)為水印幅度，

i和j為像素?cái)?shù)據(jù)對應(yīng)的位置數(shù)據(jù)，i,j∈(1,n)，n為待嵌入水印值的像素?cái)?shù)據(jù)塊水平方向或豎直方向的像素個數(shù)，

t為待嵌入水印值。

第二方面，提供一種數(shù)字水印平滑過渡的嵌入裝置，包括：

提取裝置：用于提取待處理作品原始的像素信息，其中，所述像素信息包括像素?cái)?shù)據(jù)和像素?cái)?shù)據(jù)對應(yīng)的位置數(shù)據(jù)；

變換裝置：用于根據(jù)所述位置數(shù)據(jù)對待嵌入水印值進(jìn)行二次函數(shù)變換運(yùn)算；

疊加裝置：用于把經(jīng)過二次函數(shù)變換運(yùn)算的待嵌入水印值計(jì)算結(jié)果和對應(yīng)位置的原始的像素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行疊加。

其中，所述二次函數(shù)變換運(yùn)算為根據(jù)余弦漸進(jìn)二次函數(shù)進(jìn)行變換運(yùn)算或根據(jù)高斯權(quán)重二次函數(shù)進(jìn)行變換運(yùn)算。