[发明专利]一种水印的嵌入、检测方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及图像加密领域，特别是提供一种水印的嵌入、检测方法及装置。

背景技术

所谓数字图像水印是向图像中添加某些数字信息以达到文件真伪鉴别、版权保护等功能。嵌入的水印信息隐藏于宿主文件中，不影响原始文件的可观性和完整性。

数字水印可以是作者的序列号、公司标志、有意义的文本等等。与水印相近或关系密切的概念有很多，从目前出现的文献中看，已经有诸如信息隐藏（Information Hiding）、信息伪装（Steganography）、数字水印（Digital Watermarking）和数字指纹（Fingerprinting）等概念。

一般地，数字水印应有如下的几个基本特征：

(1)可证明性：水印应能为受到版权保护的信息产品的归属提供完全和可靠的证据。水印算法识别被嵌入到保护对象中的所有者的有关信息（如注册的用户号码、产品标志或有意义的文字等）并能在需要的时候将其提取出来。水印可以用来判别对象是否受到保护，并能够监视被保护数据的传播、真伪鉴别以及非法拷贝控制等。这实际上是发展水印技术的基本动力，虽然从目前的文献来看，对其研究相对少一些。就目前已经出现的很多算法而言，攻击者完全可以破坏掉图像中的水印，或复制出一个理论上存在的“原始图像”，这导致文件所有者不能令人信服地提供版权归属的有效证据。因此一个好的水印算法应该能够提供完全没有争议的版权证明，在这方面还需要做很多工作。

(2)不可感知性：不可感知包含两方面的意思，一个指视觉上的不可见性，即因嵌入水印导致图像的变化对观察者的视觉系统来讲应该是不可察觉的，最理想的情况是水印图像与原始图像在视觉上一模一样，这是绝大多数水印算法所应达到的要求；另一方面水印用统计方法也是不能恢复的，如对大量同样的水印处理过的信息产品，使用不对的统计方法也无法提取水印或确定水印的存在。

(3)鲁棒性：鲁棒性问题对水印而言极为重要。鲁棒性是一个技术术语，简单而言，就是指一个数字水印应该能够承受大量的、不同的物理和几何失真，包括有意的（如恶意攻击）或无意的（如图像压缩、扫描与复印、噪声污染、尺寸变化等等）。在经过这些操作后，鲁棒的水印算法应仍能从水印图像中提取出嵌入的水印或证明水印的存在。如果不掌握水印的所有有关知识，数据产品的版权保护标志应该很难被伪造。若攻击者试图删除水印则将导致多媒体产品的彻底破坏。假设一个读者在网上下载了数字图书馆发布的作品，打印出来并非法大量散发以牟取利益，那么包含水印的作品应具备在有物理失真的情况下，依然可以提供足够的版权证据。

但是，一旦水印被他人进行解密，数字媒体内容便可以随意的被拷贝、传播，这就是数字媒体内容的超分布问题，它给媒体内容制造商造成了巨大损失，从而制约着数字多媒体应用的进行，因此如何在网络环境中实施有效的版权保护和信息安全手段成为一个迫在眉睫的现实问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种水印的嵌入、检测方法及装置。能够防止被人用肉眼识别出来，并难以被破译，还具有很高的鲁棒性。

为解决上述技术问题，本发明的实施例提供一种水印的嵌入方法，包括：

步骤1：获取大小为M₀×N₀的原始图像、长度为M₀的第一混沌序列以及长度为N₀的第二混沌序列；

步骤2：根据所述第一混沌序列和所述第二混沌序列，得到长度为M₀×N₀的混沌水印序列；

步骤3：对所述原始图像进行分块，得到图像子块，并对所述图像子块进行离散余弦DCT变换，将所述长度为M₀×N₀的混沌水印序列嵌入频率系数小于第一阈值的图像子块中，得到水印图像；

步骤4：将所述水印图像与原始图像用一噪声敏感度系数进行加权，得到最终的目标图像。

其中，步骤2包括：

对所述第一混沌序列和所述第二混沌序列二值化，并进行异或，形成长度为M₀×N₀的混沌水印序列。

其中，步骤3包括：

从原始图像选取部分图像I，其大小为M×N，将所述部分图像I分割为互不覆盖的图像子块；

分别对每个图像子模块进行DCT变换，得到DCT变换后的矩阵I_DCT，其大小为M×N；