[发明专利]数字水印的加解密方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及数字水印信息安全技术领域，尤其是涉及一种数字 水印的加解密方法和系统。

背景技术

随着互联网规模的日益扩大，人们享受到越来越多的资源，资 源的防盗版越来越重要。数字水印信息安全技术是目前发展非常快 的一种热门技术，其和图像处理、数字通讯、密码学、信息安全学 科都有交叉。

在数字水印技术中，把需要加密的数据嵌入到多媒体作品中， 加入之前需要对这些数据进行变换，变换后的数据称为数字水印。 数字水印加入到作品中作为隐藏信息，不影响原作品，数字水印具 有鲁棒性，也就是原作品进行放大、剪切、格式变换甚至经过干扰 后仍能正确地恢复数字水印，即原来加密的数据。

目前数字水印算法主要有两大类，第一类是基于空间域的算 法，如最低有效位算法(LSB)；第二类是基于频谱域的算法，如 基于离散余弦变换(DCT)、小波变换(WT)、傅立叶变换(FT/FFT) 的算法。

然而，现有的数字水印算法仍存在一些问题，例如，基于空间 域的算法鲁棒性差，当遇到干扰或者剪切等很难恢复原来信息；而 基于频谱域的算法，相对于基于空间域的算法来说，鲁棒性好，但 基于频谱域的算法所能嵌入的数据量通常较小，加密算法通常固定 且较复杂，计算量较大，加密效率较低。

发明内容

本发明实施例提供了一种数字水印的加解密方法和系统，大大 简化了数字水印的加解密算法，显著减少了加解密计算量，提高了 加解密效率，且能够保证数字水印具有很强的鲁棒性。

为达到上述目的，本发明实施例的技术方案是这样实现的：

本发明实施例提供了一种数字水印的加密方法，所述方法包 括：

对载体图片的各图像块进行离散余弦变换DCT，得到载体图片 的DCT系数，并提取中频段DCT系数；

将需要加密的信息进行数字化处理，得到所对应的二维数组；

根据系数交换规则将所述二维数组映射到所述中频段DCT系 数中，以将需要加密的信息附加在载体图片中；

对所述附加了需要加密的信息的载体图片进行反DCT变换，得 到加密图片。

本发明实施例还提供了一种数字水印的解密方法，所述方法包 括：

对接收到的加密图片进行DCT变换，得到加密图片的DCT系 数，并提取中频段DCT系数；

根据与加密端相应的数组提取规则从所述中频段DCT系数中 获取需要加密的信息所对应的二维数组；

利用所述二维数组还原得到需要加密的信息；

其中，所述数组提取规则包括：将二维数组中的各元素分别对 应于一对数值的逻辑关系；对于二维数组中的每一元素，在所述中 频段DCT系数中，按照预定位置关系所确定的当前编码位置，分别 提取两个DCT系数，调整所述两个DCT系数的数值满足相应的逻辑 关系。

本发明实施例还提供了一种数字水印的加解密系统，所述系统 包括加密装置和解密装置，

所述加密装置包括如下单元：

DCT系数加密提取单元，用于对载体图片的各图像块进行离散 余弦变换DCT，得到载体图片的DCT系数，并提取中频段DCT系数；

二维数组获取单元，用于将需要加密的信息进行数字化处理， 得到所对应的二维数组；

编码单元，用于根据系数交换规则将所述二维数组映射到所述 中频段DCT系数中，以将需要加密的信息附加在载体图片中；

反变换单元，用于对所述附加了需要加密的信息的载体图片进 行反DCT变换，得到加密图片；

所述解密装置包括如下单元：

DCT系数解密提取单元，用于对接收到的加密图片进行DCT变 换，得到加密图片的DCT系数，并提取中频段DCT系数；

解码单元，用于根据与加密端相应的数组提取规则从所述中频 段DCT系数中获取需要加密的信息所对应的二维数组；

信息还原单元，用于利用所述二维数组还原得到需要加密的信 息；

其中，所述系数交换规则包括：将二维数组中的各元素分别对 应于一对数值的逻辑关系；对于二维数组中的每一元素，在所述中 频段DCT系数中，按照预定位置关系所确定的当前编码位置，分别 提取两个DCT系数，调整所述两个DCT系数的数值满足相应的逻辑 关系；