[发明专利]文本图像水印的嵌入方法及系统、提取方法及系统

说明书

本发明提出一种文本图像水印的嵌入方法及系统、提取方法及系统，其中嵌入方法包括：对输入水印进行二次加密后，通过纠错编码得到待嵌入的水印；对文本图像进行二级离散小波变换得到四个第一频带系数矩阵；将第一频带系数矩阵进行分块离散余弦变换，获取对应的第一分块系数矩阵；对于各所述第一分块系数矩阵，选取中频系数，通过修改系数嵌入水印，获取嵌入水印后的各第一分块系数矩阵；对所述嵌入水印后的各第一分块系数矩阵进行反离散余弦变换、反离散小波变换，得到嵌入水印的文本图像。本发明实施例在保证水印不可见性的前提下提高了水印抵抗压缩、噪声、剪切等攻击的鲁棒性和算法安全性。

技术领域

本发明属于数字媒体版权保护领域，具体涉及一种文本图像水印的嵌入方法及系统、提取方法及系统。

背景技术

随着互联网技术的发展和数字信息的快速普及，数字化媒体的传播日益广泛，数字化媒体具有易传播、低成本等特点。人们在便捷地获取数字化媒体的同时，也面临着数字媒体内容被盗版和篡改的风险。因此需要在数字媒体发布之前对其进行适当地处理，数字水印技术是一种有效地数字媒体版权保护技术，能够对盗版和篡改行为进行查证，实现对数字作品的版权保护。文本作为一种常用的数字媒体，其水印技术的研究也在不断的深入。文本数字水印是指永久镶嵌在文本中的具有鉴别性的数字信息，嵌入的水印应不影响文本的可用性。文本数字水印应具有鲁棒性、不可见性、安全性、大容量等特性。文本数字水印算法主要分为编辑环境文本水印算法和文本图像水印算法。编辑环境文本水印算法需要借助编辑器，根据编辑环境的特定格式，对文档特定格式的控制码进行水印嵌入。这类算法需借助特定的编辑环境，应用面小。以文本图像为载体的数据内容是数字化文本传播的主体部分，文本图像多为灰度图像和二值图像，其格式有黑白图片、文档、签字、支票、合同、证明和印章等。文本图像水印算法利用文本图像纹理丰富、分布较均匀等特性，通过改进和应用传统图像水印算法嵌入水印。

文本图像水印算法按照嵌入位置分为空间域算法和变换域算法。空间域算法主要有行移和字移、字符特征、语义等算法，这类算法是将水印信息直接嵌入在文本图像的像素中，无需经过预处理，操作简单，但对旋转、放缩、加噪、抖动等攻击的抵抗能力差，无法满足实际需求。变换域算法是将文本图像像素变换到某频率域，然后按照一定的规则修改频率域系数，来达到嵌入水印的目的。相比空间域算法，虽然变换域算法执行过程更加复杂，但在抗噪声、抗压缩等方面的性能更好，是更加实用的算法。变换域算法常用的变换包括离散余弦变换、离散小波变换、离散傅里叶变换及奇异值分解等。单一变换域的水印算法一般仅应用一种矩阵变换，然后将水印嵌入到文本图像能量较高的区域，这些区域集中了文本图像的主要内容特征，嵌入的水印会对文本图像造成干扰，这种方法在一定程度上影响了水印的不可见性和鲁棒性。并且各种变换域算法对于同种攻击的抵抗能力不同，无法满足对多种攻击都具有较好的抵抗能力。在网络传播的过程中，若文本图像受到攻击干扰，提取水印的准确率会进一步下降，鲁棒性不高。水印应保证非法或恶意攻击者无法从文本图像中获取到重要信息，或进行篡改和伪造。为保证水印的安全性，在水印嵌入前需要对水印进行置乱加密，但是单一的一种加密算法，一旦公开加密算法，密钥易被破解，水印的安全性无法保障。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决水印的不可见性、鲁棒性、算法安全性的问题，本发明提出一种文本图像水印的嵌入方法及系统，同时，对应提出一种文本图像水印的提取方法及系统。

本发明的第一方面，提出了一种文本图像水印的嵌入方法，该嵌入方法包括以下步骤：

对输入水印进行二次加密，得到二次加密水印；

对所述二次加密水印进行纠错编码，得到待嵌入的水印；

对所述待嵌入水印的文本图像进行二级离散小波变换，得到四个第一频带系数矩阵；将所述第一频带系数矩阵进行分块离散余弦变换，获取对应的第一分块系数矩阵；

对于各所述第一分块系数矩阵，选取中频系数，并通过修改系数嵌入水印，获取嵌入水印后的各第一分块系数矩阵；