[发明专利]图像水印嵌入方法、提取方法及相关方法

说明书

本发明涉及数字媒体内容版权保护技术领域，具体公开了一种图像水印嵌入方法、图像水印提取方法以及媒体内容版权保护与追踪方法。其中，图像水印嵌入方法包括对原始水印信息进行编码，以确定编码后的水印图像；获取原始图像的分量矩阵，并对分量矩阵进行自适应矩阵分块；对每个矩阵分别分块进行离散余弦变换，以确定第一变换系数矩阵分块；从每个变换系数矩阵分块分别中选取若干系数对，将编码后的水印图像中的若干比特信息重复嵌入到若干系数对中；将嵌入比特信息的若干系数对进行位置复位、反离散余弦变换、分量矩阵复位等处理，以确定嵌入水印的图像。本发明大幅提高了水印容量、不可见性、鲁棒性和算法安全性，进一步提高了技术性能。

技术领域

本发明涉及数字媒体内容版权保护技术领域，具体涉及一种图像水印嵌入方法、图像水印提取方法以及媒体内容版权保护与追踪方法。

背景技术

在网络媒体内容铺天盖地、迅猛发展的今天，人们除了享受着互联网和各种移动终端设备上的数字媒体内容产品给人们的生活带来便利的同时，也正遭受着数字媒体内容产品被非法复制、传播和使用所带来的版权秩序混乱问题，严重损害了数字媒体内容产品权利人的合法权益。数字水印技术是继加解密技术之后，近年来提出并发展起来的主要用于数字媒体内容版权保护的关键技术，其中尤其以图像水印技术的研究和发展最为广泛和深入，同时，针对文本、音频、视频等媒体内容的水印技术和其他版权保护技术与系统也相继展开研究。

经过二三十年的发展和探索，数字图像水印技术从不同维度可以分为空间域水印和变换域水印、第一代水印和与第二代水印、抵抗处理攻击的水印与抵抗几何攻击的水印、鲁棒水印与脆弱水印、非盲水印与盲水印、票据防伪水印和版权标识水印等多种各具特色的水印技术。目前，尤以抵抗图像处理攻击和几何攻击的变换域鲁棒盲水印技术研究最受关注，其应用前景也最为广泛。

变换域水印主要依靠常用的图像处理和矩阵变换方式，将图像数据从像素域映射到变换域，通过有针对性地修改变换域系数来嵌入水印。常用的图像处理和矩阵变换方式包括离散傅里叶变换(Discrete Fourier Transform，DFT)、离散余弦变换(DiscreteCosine Transform，DCT)、离散小波变换(Discrete Wavelet Transform，DWT)、奇异值分解(Singular Value Decomposition，SVD)等。为此，国内外的研究者付出了辛勤的劳动，也取得了一定的研究成果。目前，针对JPEG压缩、添加噪声、低通滤波等图像处理攻击的水印算法效果较好，但很多方法在抵抗几何攻击方面仍然存在不可逾越的鸿沟；目前已有的算法也都是各具特色，各有优缺点，很难互相借鉴和融合；同时，现有的各种水印算法，其水印提取准确率也有待进一步提高。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提出了一种图像水印嵌入方法，所述图像水印嵌入方法包括：对原始水印信息进行编码，以确定编码后的水印图像；获取原始图像的分量矩阵，并对所述分量矩阵进行基于分块个数的自适应矩阵分块；对每个所述矩阵分块分别进行离散余弦变换，以确定第一变换系数矩阵分块；从所述每个第一变换系数矩阵分块中分别选取至少一个系数对，将所述编码后的水印图像嵌入到所述系数对中；将所述嵌入水印图像的系数对进行位置复位以及所述第一变换系数矩阵分块的反离散余弦变换处理，得到嵌入水印图像的分量矩阵；将所述嵌入水印图像的分量矩阵进行复位，以确定嵌入水印信息的图像。

在上述图像水印嵌入方法的优选技术方案中，“对原始水印信息进行编码，以确定编码后的水印图像”的步骤包括：对所述原始水印信息进行第一置乱加密，以确定第一置乱加密后的水印信息；对所述第一置乱加密后的水印信息进行二维码编码，并对编码后的图像进行必要的缩放，以确定编码后的二维码图像；对所述编码后的二维码图像进行第二置乱加密，以确定编码后的水印图像。