[发明专利]一种在数字图像中嵌入和提取水印的方法与装置

说明书

技术领域

本发明涉及信息隐藏和图像隐写技术领域，尤其涉及一种在数字图像中嵌入和提取水印的方法与装置。

背景技术

信息隐藏是信息安全领域的一个新的研究热点，信息隐藏为在开放的网络环境下进行涉密的数据通信、数字产品的知识产权保护、重要文件和数字签名的真实性鉴别以及机密文件泄密后的消息源头追踪提供了可靠的信息安全保障。数字水印和图像隐写是信息隐藏技术的两大分支。

现有技术一：提出将秘密信息按像素点逐一插入到原始图像像素值的最低位，可以保证在嵌入大量秘密信息的同时保持图像的视觉效果。现有技术一是图像隐写技术中一个经典方法，具有实现简单、隐藏信息量大、隐秘图像视觉效果好等优点。但由于隐秘图像的直方图的规则性，很容易被各种隐写分析方法检测到图像中隐藏了秘密信息。

现有技术二：采用当水印信息和水印信息嵌入点的像素值的奇偶性不同时随机对像素值加1或者减1，此方法消除了现有技术一中隐秘图像的直方图的规则性，使算法抗隐写分析的能力得到加强。对于使用现有技术二得到的隐秘图像，可以得到下述结果，

h_w(i)＝0.25×h(i-1)+0.5×h(i)+0.25×h(i+1)

其中函数h代表原始图像的直方图，h_w代表隐秘图像的直方图。可以看到，使用现有技术二得到的隐秘图像的直方图相当于对原始图像直方图作了一个平滑，并不会使隐秘图像的直方图产生规则性，因此现有技术二能够更好的抵抗隐写分析。在现有技术二中，对于一幅包含N个像素点的灰度图像，并且保证图像每点(除去像素值为0或者255的像素点)像素值最多改变1，可将灰度图像嵌入N比特的秘密信息，同时其像素值改变量的平均值是0.5。

显而易见，隐秘图像和原始图像越接近，则越难探测到隐秘图像是否包含了秘密的信息，或者说在信息嵌入的过程中对原始图像的改动越少则越难探测到隐秘图像中是否包含了秘密信息。因此，倘若使原始图像每点像素值最多改变1并且保持相同的信息隐藏量，当每点像素值的平均改变量变得比0.5更小，则其抵抗隐写分析的能力就会得到加强。

发明内容

本发明的目的是提供一种数字图像中嵌入和提取水印的方法与装置，可更好的抵抗隐写分析问题。

本发明实施例公开了一种数字图像中嵌入水印的方法，包括，

将待嵌入数字图像的全部或者部分像素点分组，每组包含的像素点的个数大于等于三，由每组像素点的像素值组成像素值信号；

将待嵌入的水印位流串分组，每组包含一个水印信号，所述水印位流串分组组数与数字图像像素点分组组数相同；

根据每个像素值信号和与之对应的水印信号以及一数字信号计算对应所述像素值信号的像素值改变信号；

根据所述像素值改变信号改变对应的数字图像像素点分组的像素值，实现水印嵌入。

本发明实施例公开了一种数字图像中提取水印的方法，包括，

根据保存的分组信息，将嵌入水印后的数字图像的全部或部分像素点分组，由每组像素点的像素值组成像素值信号；

根据保存的一数字信号与每个像素值信号，提取水印信号。

本发明实施例公开了一种数字图像中嵌入水印的装置，包括：

获取单元，用于获取数字图像、待嵌入的水印位流串和一数字信号；

第一分组单元，用于将所述获得的数字图像的全部或者部分像素点分组，每组包含的像素点个数大于等于三，由每组像素点的像素值组成像素值信号；

第二分组单元，用于将待嵌入的水印位流串分组，每组包含一个水印信号，第二分组单元分组组数与第一分组单元分组组数相同；

计算单元，用于根据每个像素值信号和与之对应的水印信号以及一数字信号计算对应所述像素值信号的像素值改变信号；

嵌入单元，用于根据所述计算得到的像素值改变信号改变数字图像像素点的像素值。

本发明实施例公开了一种数字图像中提取水印的装置，包括：

获取单元，用于获取嵌入水印的数字图像；

分组单元，用于根据保存的分组信息，将所述获取单元获取的嵌入水印的数字图像的全部或者部分像素点分组，由每组像素点的像素值组成像素值信号；

提取单元，用于根据所述分组单元每个分组的像素值信号与保存的一数字信号，提取水印信号。