[发明专利]利用计算机系统在文档中嵌入及检测水印的方法和装置

摘要

利用计算机系统在文档中嵌入及检测水印的方法和装置。本发明提供一种利用计算机程序为电子文本文档加载文本水印，以保护电子文档版权的方法和装置，属于文档保护技术领域。该计算机程序至少包括电子文本水印的生成，水印加载与嵌入，水印检测。本发明首先将准备加入电子文档的版权信息利用水印生成模块处理生成水印信息，然后利用水印加载与嵌入模块对水印载体媒质分析、嵌入信息的预处理、信息嵌入点的选择、嵌入方式的设计、嵌入调制的控制进行合理优化，将通过合理选择密钥，将设定的自然语言语义等价变换以嵌入水印。若有版权纠纷时候，可以利用本发明设计的水印检测模块利用预先设定的密钥对电子文档进行文本水印检测提取，发现事先嵌入的文本水印，为电子文档版权纠纷提供鉴定依据。因此，本发明可以广泛的应用于文档保护加密、追踪、控制文档非法传播以及版权的技术保护。

主权项

1.利用计算机系统在文档中嵌入及检测水印的方法和装置，该计算机系统至少包括：水印生成装置：根据输入版权信息情况，生成待加载文本水印。水印嵌入装置，对水印载体媒质分析、嵌入信息的预处理、信息嵌入点的选择、嵌入方式的设计、嵌入调制的控制进行合理优化，通过合理选择密钥，将设定的自然语言语义等价变换以嵌入水印。水印提取装置，水印嵌入算法的逆过程，在需要时可以随时从嵌入水印的掩体文本中提取出水印信息。其特征在于：水印生成装置，水印嵌入装置，水印提取装置呈线性连接，其工作过程有以下步骤：(1)设定01串到文本变换的映射规则本发明将01串到文本变换以XML文件形式记为TP1，表示如下：TP＝F(Initialization)＝{(VALUE₁，Result₁，condition₁)，......(VALUE_i，Result_i，condition_i)}其中函数F(X)表示一个01串到文本变换的映射规则集合；Initialization节点表示文档中被替换的文字块；Result节点表示进行规则映射后的文字块，当Initialization文字到Result文字存在1对多映射的时候，映射规则集合中存储多个Result元素；属性值value表示应用该改写模板进行变换时，改写模板承载的比特信息00、01、10、11，该值根据密钥进行加密变换随机生成；属性Interpunction表示针对标点符号进行的变换，属性condition表示语法变换时，需要满足的约束条件。当该约束条件同时满足时，才能设定01串到文本变换的映射。(2)水印生成装置根据输入版权信息提取提取特征，生成水印信息W，W是即要嵌入的水印，将水印信息w划分成块，每块β比特。[W/β]向上取整就是标记句的数目。记分割以后水印信息为W＝(w1，w2，～～wn)，则Wi∈{0，1，2，^255}；生成长度为N的混沌序列S＝(S1，S2，^，Sn)，其中，利用混沌系统以给定的密钥K1，迭代产生混沌序列，并利用该序列对水印信息W1进行加密编码，得到加密编码后的水印信息W2，W2形式为1个长度大于1的密文位串信息流，适合于嵌入到数字文本中。(3)将其送入水印嵌入装置，首先选择预先设定01串到文本变换的映射规则TP1，根据混沌函数生成密钥：S=f(i,c,G)=i⊕Σk=18([G(c+k)(x)·2]×2k-1)]]>其中，x∈[0，1)为混沌系统的当前状态，G^(c)(x)表示混沌系统以X为初值，迭代C次之后的混沌系统状态，为模2加。输入密钥S及大素数P，根据输入的密钥S对01串到文本变换的映射规则TP1进行解密，如果密钥S不正确，则提示解密失败返回；其次判断素数P的二次剩余个数是否大于TP1节点数/3，如果不大于则提示输入素数不够大返回；然后利用大素数P1给01串到文本变换的映射规则TP1随机编码，若Result中出现的语法而TXT1不出现的语法，则将Result加入TP；最后对选取的TP中所有Result节点进行编码，01串到文本变换的映射规则TP加载过程。(4)水印信息W2如果为空，提示输入水印信息；接着判断TP是否加载成功，如果不成功，提示请先加载TP；(5)整个TXT1中，扫描匹配判断所有和Initialization结点符合的语义点，将满足映射条件的语义点根据TP进行隐射，直到水印信息W2所有01串映射完毕，否则提示无法完全嵌入水印信息；最后根据的比特值映射规则，对TXT1中所有和Initialization结点符合的语义点，将其Initialization中内容按照operation中的操作规则进行映射，获得嵌入水印后的载体文本。在匹配算法中，我们采用最大匹配原则，相关的字符串匹配算法有KMP算法等。(6)水印提取流程如图11所示：与嵌入过程类似，首先判断01串到文本变换的映射规则TP否加载成功，如果不成功，提示请先加载TP；然后通过词法和组块分析，获得所有句子的词性序列，结果存入List链表中，将List链表中每个句子与模板库进行匹配，如果匹配成功，获得该水印句承载的水印信息，添加到数组中；最后当所有句子匹配完成后，重组并解密，即得到嵌入的水印信息。