[发明专利]改进的图像加水印

说明书

本公开提供用于改进图像加水印以改进鲁棒性和容量而不使可感知性劣化的系统和方法。具体地，本文讨论的系统和方法允许在相同的失真水平和消息速率下实现更高的解码成功率；或在相同的失真水平和解码成功率下实现更高的消息速率。这些系统的实施方式利用仅对解码器而非编码器可用的附加信息的侧链，以实现渐近无损数据压缩，从而允许以更少的位传送相同的消息。

相关申请

本申请要求2019年6月19日提交的标题为“改进的图像加水印(Improved ImageWatermarking)”的P.C.T.申请号PCT/US2019/037959的权益和优先权，该申请的全部通过引用并入本文。

背景技术

图像加水印是将在视觉上不能感知的数据或消息嵌入到图像中的技术，并且可以分别取决于原始图像对水印提取是否必要而被分类为非盲的或盲的。盲加水印是特别有用的，在于可以在不能够访问原始预嵌入图像的情况下恢复嵌入数据。

然而，盲图像加水印的当前实施方式可能具有以下方面的问题：可感知性(例如通过嵌入加水印消息引入的失真是否可以由观众检测到)、鲁棒性(例如解码器对嵌入消息进行解码的成功率)和容量(例如可以在图像中嵌入数据的速率或数据量)。在许多实施方式中，提高这些中的一个可能导致其他方面的急剧劣化。

发明内容

本文讨论的系统和方法提供了改进的图像加水印以改进鲁棒性和容量，而不使可感知性劣化。具体地，本文讨论的系统和方法允许在相同的失真水平和消息速率下实现更高的解码成功率；或在相同的失真水平和解码成功率下实现更高的消息速率。这些系统的实施方式利用仅对解码器而非编码器可用的附加信息的侧链(或副信道)，以实现渐近无损数据压缩，从而允许更鲁棒地或以更少的位传送相同消息。

在一个方面中，本公开涉及一种用于改进的加水印的系统。该系统包括设备的解码器。该解码器被配置成：接收包括至少一个嵌入水印的图像的捕获；确定捕获的时间戳；对来自嵌入水印的二进制字符串进行解码；使用捕获的时间戳的一部分，对来自包括图像的时间戳的二进制字符串的标识符进行解码；并且输出经解码的标识符。

在一些实施方式中，在捕获的元数据中标识捕获的时间戳。在一些实施方式中，解码器被配置成从包括捕获的分组的报头中提取捕获的时间戳。在一些实施方式中，嵌入水印的二进制字符串包括图像的时间戳的子集。在另外的实施方式中，解码器被配置成通过将捕获的时间戳的部分与图像的时间戳的子集级联来对来自二进制字符串的标识符进行解码。在另一另外的实施方式中，嵌入水印的二进制字符串包括大于图像的时间戳的长度与图像的时间戳的子集的长度之间的差的纠错位数。

在一些实施方式中，解码器被配置成通过将捕获的时间戳的部分与预定偏移组合来对来自二进制字符串的标识符进行解码。在另外的实施方式中，解码器被配置成通过将捕获的时间戳的部分与预定偏移的倍数迭代地组合直到成功地对标识符进行解码为止来对来自二进制字符串的标识符进行解码。

在一些实施方式中，二进制字符串包括生成包括至少一个嵌入水印的图像的内容服务器的地址。在另外的实施方式中，二进制字符串包括生成包括至少一个嵌入水印的图像的内容服务器的进程的标识符。

在另一方面中，本公开涉及一种用于改进的加水印的方法。该方法包括由设备的解码器从客户端设备接收包括至少一个嵌入水印的图像的捕获。该方法还包括由解码器确定捕获的时间戳。该方法还包括由解码器对来自嵌入水印的二进制字符串进行解码。该方法还包括使用捕获的时间戳的一部分，由解码器对来自包括图像的时间戳的二进制字符串的标识符进行解码。该方法还包括由解码器输出经解码的标识符。

在一些实施方式中，在捕获的元数据中标识捕获的时间戳。在一些实施方式中，该方法包括由解码器从包括捕获的分组的报头中提取捕获的时间戳。在一些实施方式中，嵌入水印的二进制字符串包括图像的时间戳的子集。在另外的实施方式中，该方法包括将捕获的时间戳的部分与图像的时间戳的子集级联。在另一另外的实施方式中，嵌入水印的二进制字符串包括大于图像的时间戳的长度与图像的时间戳的子集的长度之间的差的纠错位数。