[發(fā)明專利]圖像水印嵌入方法、提取方法及相關(guān)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811058857.3
• 申請日: 2018-09-11
• 公開（公告）號: CN109191361B
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 關(guān)虎;張桂煊;劉杰;張樹武
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院自動化研究所
• 主分類號: G06T1/00
• 分類號: G06T1/00
• 代理公司: 北京瀚仁知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11482
• 代理人: 宋寶庫;張智軼

本發(fā)明涉及數(shù)字媒體內(nèi)容版權(quán)保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，具體公開了一種圖像水印嵌入方法、圖像水印提取方法以及媒體內(nèi)容版權(quán)保護(hù)與追蹤方法。其中，圖像水印嵌入方法包括對原始水印信息進(jìn)行編碼，以確定編碼后的水印圖像；獲取原始圖像的分量矩陣，并對分量矩陣進(jìn)行自適應(yīng)矩陣分塊；對每個矩陣分別分塊進(jìn)行離散余弦變換，以確定第一變換系數(shù)矩陣分塊；從每個變換系數(shù)矩陣分塊分別中選取若干系數(shù)對，將編碼后的水印圖像中的若干比特信息重復(fù)嵌入到若干系數(shù)對中；將嵌入比特信息的若干系數(shù)對進(jìn)行位置復(fù)位、反離散余弦變換、分量矩陣復(fù)位等處理，以確定嵌入水印的圖像。本發(fā)明大幅提高了水印容量、不可見性、魯棒性和算法安全性，進(jìn)一步提高了技術(shù)性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及數(shù)字媒體內(nèi)容版權(quán)保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種圖像水印嵌入方法、圖像水印提取方法以及媒體內(nèi)容版權(quán)保護(hù)與追蹤方法。

背景技術(shù)

在網(wǎng)絡(luò)媒體內(nèi)容鋪天蓋地、迅猛發(fā)展的今天，人們除了享受著互聯(lián)網(wǎng)和各種移動終端設(shè)備上的數(shù)字媒體內(nèi)容產(chǎn)品給人們的生活帶來便利的同時，也正遭受著數(shù)字媒體內(nèi)容產(chǎn)品被非法復(fù)制、傳播和使用所帶來的版權(quán)秩序混亂問題，嚴(yán)重?fù)p害了數(shù)字媒體內(nèi)容產(chǎn)品權(quán)利人的合法權(quán)益。數(shù)字水印技術(shù)是繼加解密技術(shù)之后，近年來提出并發(fā)展起來的主要用于數(shù)字媒體內(nèi)容版權(quán)保護(hù)的關(guān)鍵技術(shù)，其中尤其以圖像水印技術(shù)的研究和發(fā)展最為廣泛和深入，同時，針對文本、音頻、視頻等媒體內(nèi)容的水印技術(shù)和其他版權(quán)保護(hù)技術(shù)與系統(tǒng)也相繼展開研究。

經(jīng)過二三十年的發(fā)展和探索，數(shù)字圖像水印技術(shù)從不同維度可以分為空間域水印和變換域水印、第一代水印和與第二代水印、抵抗處理攻擊的水印與抵抗幾何攻擊的水印、魯棒水印與脆弱水印、非盲水印與盲水印、票據(jù)防偽水印和版權(quán)標(biāo)識水印等多種各具特色的水印技術(shù)。目前，尤以抵抗圖像處理攻擊和幾何攻擊的變換域魯棒盲水印技術(shù)研究最受關(guān)注，其應(yīng)用前景也最為廣泛。

變換域水印主要依靠常用的圖像處理和矩陣變換方式，將圖像數(shù)據(jù)從像素域映射到變換域，通過有針對性地修改變換域系數(shù)來嵌入水印。常用的圖像處理和矩陣變換方式包括離散傅里葉變換(Discrete Fourier Transform，DFT)、離散余弦變換(DiscreteCosine Transform，DCT)、離散小波變換(Discrete Wavelet Transform，DWT)、奇異值分解(Singular Value Decomposition，SVD)等。為此，國內(nèi)外的研究者付出了辛勤的勞動，也取得了一定的研究成果。目前，針對JPEG壓縮、添加噪聲、低通濾波等圖像處理攻擊的水印算法效果較好，但很多方法在抵抗幾何攻擊方面仍然存在不可逾越的鴻溝；目前已有的算法也都是各具特色，各有優(yōu)缺點，很難互相借鑒和融合；同時，現(xiàn)有的各種水印算法，其水印提取準(zhǔn)確率也有待進(jìn)一步提高。

有鑒于此，特提出本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述問題，本發(fā)明提出了一種圖像水印嵌入方法，所述圖像水印嵌入方法包括：對原始水印信息進(jìn)行編碼，以確定編碼后的水印圖像；獲取原始圖像的分量矩陣，并對所述分量矩陣進(jìn)行基于分塊個數(shù)的自適應(yīng)矩陣分塊；對每個所述矩陣分塊分別進(jìn)行離散余弦變換，以確定第一變換系數(shù)矩陣分塊；從所述每個第一變換系數(shù)矩陣分塊中分別選取至少一個系數(shù)對，將所述編碼后的水印圖像嵌入到所述系數(shù)對中；將所述嵌入水印圖像的系數(shù)對進(jìn)行位置復(fù)位以及所述第一變換系數(shù)矩陣分塊的反離散余弦變換處理，得到嵌入水印圖像的分量矩陣；將所述嵌入水印圖像的分量矩陣進(jìn)行復(fù)位，以確定嵌入水印信息的圖像。

在上述圖像水印嵌入方法的優(yōu)選技術(shù)方案中，“對原始水印信息進(jìn)行編碼，以確定編碼后的水印圖像”的步驟包括：對所述原始水印信息進(jìn)行第一置亂加密，以確定第一置亂加密后的水印信息；對所述第一置亂加密后的水印信息進(jìn)行二維碼編碼，并對編碼后的圖像進(jìn)行必要的縮放，以確定編碼后的二維碼圖像；對所述編碼后的二維碼圖像進(jìn)行第二置亂加密，以確定編碼后的水印圖像。