[发明专利]一种数字图像中水印嵌入和检测的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及数字图像水印技术领域，特别涉及一种数字图像中水印嵌入和检测的方法及装置。

背景技术

随着互联网通信的普及，网络下载成为常见的信息传递方式，同时也为数字载体的安全性提出挑战，尤其是数字图像作品的版权、路径追踪等方面。在开放的网络环境下，维护版权利益的同时对各种盗用信息进行追踪已成为数字图像水印技术的发展方向。数字图像在其商业传输过程中，必然会经历各种操作或攻击，比如裁剪、缩放、旋转、对比度变化、曝光度变化、Jpeg压缩等等。这些攻击经常同时遇到，且难于抵抗，因而更是备受关注。鲁棒性数字图像水印就是指载体图像在经历诸多攻击或操作后，仍然可以成功提取水印信息的一类数字图像水印技术，尤其以抵抗几何攻击为主。

几何攻击是指通过对含水印图像做各种全局或局部仿射、投影变换等进行攻击，包括平移、旋转、缩放、纵横比改变、水平翻转、镜像、投影失真和删除行列等。其中旋转(Rotation)、缩放(Scale)和平移(Translation)通常简称为RST。一般地，在RST攻击下，水印仍然存在于被攻击的数字作品中，但是水印信号已经错位，不能维持正常水印提取过程所需要的同步性。将数字作品中水印信号恢复到正确位置的过程称为水印再同步。

为了达到水印再同步的准确性，大多数的数字水印方法采用同步模板方法，即在嵌入有效数字水印信息的同时，嵌入一个专门用于水印再同步的信号，这个信号专门用来检测载体作品所经历的几何变换。例如：Honsinger C W等的专利《Method for detecting rotation and magnification in image》，专利号为5835639。该专利是基于同步模板方法的数字水印方法，其嵌入的水印既作为同步模板，又作为有效载荷，检测时通过计算预测水印的自相关函数来计算图像遭受的仿射变换参数。通常这类技术称为自相关方法。这类自相关方法对旋转、缩放、平移和纵横比改变有较好的鲁棒性，但该方法不能很好的抵抗裁剪等攻击，同时，同步模板和有效水印信息之间可能互相干扰。此外，同步模板的嵌入会使载体作品的质量降低。

总之，现有的数字水印方法不能有效支持裁剪攻击，水印信息提取不稳定，视觉效果较差等缺点，大大限制了这类数字水印方法的实用性。

发明内容

本发明实施例提供一种数字图像中水印嵌入和检测的方法及装置，用以提高数字图像在传输过程中抵抗几何攻击的能力。

本发明实施例提供一种数字图像中水印嵌入的方法，包括：

将需嵌入的数据信息生成至少一个水印子块，并构造与每个水印子块对应的同步模板；

在所述数字图像中确定与所述每个水印子块对应的待嵌入区域；

获取每个待嵌入区域中每个图像子块在离散余弦变换DCT变换域上的交流系数序列；

根据每个水印子块中的每个信息，以及对应的同步模板中对应位置的信息，修正对应的交流系数序列中对应的交流系数，实现水印以及同步模板的嵌入。

本发明实施例提供一种数字图像中水印嵌入的装置，包括：

生成单元，用于将需嵌入的数据信息生成至少一个水印子块，并构造与每个水印子块对应的同步模板；

确定单元，用于在所述数字图像中确定与所述每个水印子块对应的待嵌入区域；

获取单元，用于获取每个待嵌入区域中每个图像子块在离散余弦变换DCT变换域上的交流系数序列；

嵌入单元，用于根据每个水印子块中的每个信息，以及对应的同步模板中对应位置的信息，修正对应的交流系数序列中对应的交流系数，实现水印以及同步模板的嵌入。

本发明实施例提供一种数字图像中水印检测的方法，包括：

对获得载体图像的信号进行自相关检测，恢复出原始图像；

获取所述原始图像中每个图像子块在离散余弦变换DCT变换域上的交流系数序列；

根据所述原始图像中每个交流系数序列的第一频段上的交流系数，以及构造的每个同步模板的信息，确定嵌入每个水印子块的嵌入区域；

根据每个嵌入区域中每个图像子块对应交流系数序列第二频段上的交流系数，提取对应水印子块的信息；

根据提取到每个水印子块的信息，获得嵌入的水印信息。

本发明实施例提供一种数字图像中水印检测的装置，包括：

恢复单元，用于对获得载体图像的信号进行自相关检测，恢复出原始图像；

获取单元，用于获取所述原始图像中每个图像子块在离散余弦变换DCT变换域上的交流系数序列；