[发明专利]水印在信息信号中的嵌入和检测

说明书

发明领域

本发明涉及在信息信号中嵌入水印的方法和装置。本发明还涉及检测信息信号中的嵌入水印的方法和装置。

背景技术

加数字水印标记是证明数字多媒体内容，比如图象、视频、音频、文本和计算机代码的所有权的方法。公知的加水印的一种方法是基于将所谓的凸出点在图象或音频信号中的几何位置的统计结果相对于秘密水印作偏置。这样的一种现有技术的加水印的方法披露在申请人的国际专利申请WO-A-99/35836中，并结合图1作简要的说明。

图1所示的是图象10和水印11。水印是图象位置的一个秘密图案。在该例子中，这是一个具有厚度d的由线条构成的伪随机密集图案，它覆盖了图象象素的大约50％。该图进一步示意了凸出点15和16。凸出点是图象中对一个定义的处理操作有最高响应的象素。凸出点的例子是局部最大点和最小点，物体的棱角等等。

凸出点和水印W相吻合。在现有技术中，所示的吻合意味着核查凸出点是否位于水印上还是位于其外。对于未加水印的图象，位于水印上的凸出点的数目基本上等于位于水印之外的凸出点数，如果水印是充分随机并且覆盖了象素的50％的话。在图1中，两个凸出点位于水印上，两个凸出点16位于水印之外。如果位于水印图案上的凸出点数百分比明显高得多，那么水印被认为存在。

嵌入处理包括和检测处理相同的凸出点提取和吻合步骤。嵌入器以如此方式处理图象，即统计意义上多数的凸出点最终位于水印上。凸出点修改的一个典型例子是几何翘曲，它使得选定的凸出点从水印之外的一个位置移动到水印之上的位置。几何翘曲图示在图1中，其中位于水印之外的凸出点16之一移动到位于水印上的一个新位置16’。

吻合步骤不是确定凸出点是否位于水印上还是水印外，而是可以替代性地测量从凸出点到水印的最近线条的距离。在这样的实施例中，其中线条没有厚度(在图1中，这样的一条线条的例子标记为17)，对图象加水印是通过对其翘曲，直到凸出点到水印的平均距离明显小于所有象素到水印的平均距离而完成的。

凸出点修改的概念也可以适用于音频信号。在此时，翘曲被看作是时间翘曲。

现有技术的加水印方法的问题在于吻合处理必须对每个凸出点作出其是否在水印图案上的硬判断。但是，凸出点的位置在对图象进行通用的图象操作的时候可能略有不同。相同的问题存在于凸出点到水印的距离是决定性因素的实施例中。这一距离判断方法也有不确定和不准确的问题。

另外，凸出点的几何位置的不确定性可能有某种程度的各向异性。也就是说，在一个方向上的不确定性可能比另一方向的不确定性小得多。例如，在图象物体的边缘上的凸出点的位置沿该边缘比垂直于该边缘的不确定性要大。

发明目的和概要

本发明的目的是提供克服现有技术方法的问题的加水印方法。

为此，本发明提供了对信息信号加水印的方法，包括步骤：识别所述信息信号的凸出区，每个区包括多个具有给定凸出度(saliency)的相邻信号样本；定义表示水印图案的一个信号样本位置图案；修改信息信号，使得水印图案的明显多数百分比的部分被覆盖了所述凸出区。

由此实现了吻合处理被转变为“软”判断的转变。一个凸出点现在被认为如果其区域的点中至少有一个位于水印上则其位于水印之上。由此改善了对水印嵌入和检测的技术的健固性。

检测嵌入在信息信号中的水印的相应方法包括步骤：识别所述信息信号的凸出区，每个区包括具有给定凸出度的多个相邻信号样本；定义代表拟被检测的水印的一个信号样本位置的图案；以及确定水印图案中有统计意义的百分比部分被所述凸出区覆盖。

附图简述

图1给出了此前所讨论的用于示意现有技术水印嵌入和检测方法的操作的图象；

图2是根据本发明的水印检测器的框图；

图3是根据本发明的水印嵌入器的框图；

图4、5、6A-6B、7A-7B是示意分别在图2、和图3中给出的水印检测器和嵌入器的操作。

优选实施例说明

下文将结合视频水印描述本发明，但是将本发明应用到其它的多媒体内容上也是可以的。首先，对水印检测处理进行描述。图2是根据本发明的水印检测器的框图。检测器接收待检图象J，并且包括凸出点提取单元(SPE)21，匹配单元22，和判断单元23。图3是根据本发明的水印嵌入器的框图。嵌入器接收未加水印的图象I，并且包括和水印检测器相同的凸出点提取单元(SPE)21和匹配单元22、嵌入器还包括凸出点修改(SPM)单元24，它按照图2的嵌入器检测处理后的图象Iw为加有水印的图象的方式处理图象。