[发明专利]一种隐形编码检测方法

说明书

本案为分案申请，其母案申请号为2005101032212，申请日为2005.9.16。

技术领域

本发明涉及计算机通信安全领域，尤其涉及信息隐藏技术领域。

背景技术

随着计算机通信技术的普及，利用网络传送电子文件变得越来越普遍。 然而，电子文件却容易使他人轻而易举地复制及传播，甚至被篡改。因此， 为了保障电子文件的安全传输，人们利用密码学的加解密技术，通过软件或 者硬件加解密文档，保护电子文件的安全性。但是加解密技术不能保证电子 文件解密后的复制及传播的问题。为了解决这个问题，1995年，人们提出了 信息隐藏技术，即在文档中隐藏某些不可见的、可以表明某些特性，如版权 信息，使电子文档在复制及传播过程中得到保护及追踪。其中，数字水印是 近年来比较热门的技术。

数字水印(Digital Watermark)技术是指用信号处理的方法在数字化的多 媒体数据中嵌入隐蔽的标记，这种标记通常是不可见的，只有通过专用的检 测器或阅读器才能提取。数字水印是信息隐藏技术的一个重要研究方向。

嵌入数字作品中的信息必须具有以下基本特性才能称为数字水印：

隐蔽性：在数字作品中嵌入数字水印不会引起明显的降质，并且不易被 察觉。

隐藏位置的安全性：水印信息隐藏于数据而非文件头中，文件格式的变 换不应导致水印数据的丢失。

鲁棒性：所谓鲁棒性是指在经历多种无意或有意的信号处理过程后，数 字水印仍能保持完整性或仍能被准确鉴别。可能的信号处理过程包括信道噪 声、滤波、数/模与模/数转换、重采样、剪切、位移、尺度变化以及有损压缩 编码等。

在数字水印技术中，水印的数据量和鲁棒性构成了一对基本矛盾。从主 观上讲，理想的水印算法应该既能隐藏大量数据，又可以抗各种信道噪声和 信号变形。然而在实际中，这两个指标往往不能同时实现，不过这并不会影 响数字水印技术的应用，因为实际应用一般只偏重其中的一个方面。如果是 为了隐蔽通信，数据量显然是最重要的，由于通信方式极为隐蔽，遭遇敌方 篡改攻击的可能性很小，因而对鲁棒性要求不高。但对保证数据安全来说， 情况恰恰相反，各种保密的数据随时面临着被盗取和篡改的危险，所以鲁棒 性是十分重要的，此时，隐藏数据量的要求居于次要地位。

目前，典型的数字水印算法是把目标数据待嵌入信息都转换为图像来处 理，下面列举一些典型的数字水印算法：

1.最低有效位算法(LSB)：是L.F.Turner和R.G.van Schyndel等人提出 的第一种数字水印算法，是一种典型的空间域信息隐藏算法。特定的密钥通 过m序列发生器产生随机信号，然后按一定的规则排列成2维水印信号，并逐 一插入到原始图像相应像素值的最低几位。由于水印信号隐藏在最低位，相 当于叠加了一个能量微弱的信号，因而在视觉和听觉上很难察觉。LSB水印 的检测是通过待测图像与水印图像的相关运算和统计决策实现的。Stego Dos、 White Noise Storm、STools等早期数字水印算法都采用了LSB算法。LSB算法 虽然可以隐藏较多的信息，但隐藏的信息可以被轻易移去，无法满足数字水 印对于鲁棒性的要求，因此现在的数字水印软件已经很少采用LSB算法了。 不过，作为一种大数据量的信息隐藏方法，LSB在隐蔽通信中仍占据着相当 重要的地位。

2.Patchwork算法：是麻省理工学院媒体实验室Walter Bander等人提出的 一种数字水印算法，主要用于打印票据的防伪。Patchwork数字水印隐藏在特 定图像区域的统计特性中，其鲁棒性很强，可以有效地抵御剪切、灰度校正、 有损压缩等攻击，其缺陷是数据量较低，对仿射变换敏感，对多拷贝平均攻 击的抵抗力较弱。

3.纹理块映射编码：纹理块映射将水印信息隐藏在图像的随机纹理区域 中，利用纹理间的相似性掩盖水印信息。该算法对滤波、压缩和扭转等操作 具有抵抗能力，但需要人工干预。