[发明专利]Android照片位置和时间数字水印嵌入和提取方法

摘要

本发明公开了一种Android照片位置和时间数字水印嵌入和提取方法。该方法基于数字水印技术，在Android设备拍摄的照片中添加拍摄时的位置信息和时间信息。采用兼容JPEG压缩标准的分块DCT嵌入，在照片的Y通道DCT变换后的中频系数中嵌入水印信息，在照片的U通道DCT变换后的中频系数中嵌入水印位置以实现水印信息同步。水印检测方法包括读取手机本地SD卡照片、水印提取和信息转换。其中水印提取首先在照片的U通道DCT变换后的中频系数中提取水印位置，在照片的Y通道DCT变换后的中频系数中提取水印信息，最后将提取的水印信息转换为位置信息和时间信息。使用本方法添加的信息，具有良好的稳定性和不可见性，且能够结合地图在对应的拍摄位置显示照片，给照片的浏览和分享带来方便。

主权项

一种Android照片位置和时间数字水印嵌入方法，其步骤如下：步骤一、水印信息生成步骤1.1：利用伪随机序列发生器作为无意义水印生成方法，将预先设置的水印种子数Seed作为输入生成一个10行50列的“0”、“1”随机均匀分布的二值序列W；步骤1.2：获取并保存Android手机拍摄照片时的经纬度信息和时间信息字符串，作为待嵌入信息L；步骤二、水印信息映射步骤2.1：将步骤一生成的无意义水印信息W转换为二维的二值数组wm[i][j]＝{0，1}，i＝0，1，...，9，j＝0，1，...，49其中：wm[i][j]是一个10行50列的01二值数组；步骤2.2：遍历步骤一中获取的待嵌入信息L的各位数字，每一位数字各自映射到wm[i][j]中的第i行的50位01二值序列，由此生成一个二维数组wm[L[i]][j]，其中，L[i]表示待嵌入的经纬度及时间信息L的第i位信息，j＝0，1，...49；步骤2.3：将wm[L[i]][j]按照二维数组转一位数组方式转成待嵌入的一维的水印字符串数组wmStr[i]，i＝0，1，...，499；步骤三、水印嵌入步骤3.1：对拍摄的照片RGB空间提取RGB分量，并转换为YUV空间，转换公式如下：Y=0.299×R+0.587×G+0.114×BU=-0.147×R-0.289×G+0.436×BV=0.615×R-0.515×G-0.100×B]]>其中，Y是亮度信号，U和V是两个色度信号；步骤3.2：照片进行8×8分块，对每一块做离散余弦(DCT)变换；步骤3.3：在每一块照片块的Y通道嵌入水印信息，嵌入方法如下：每块选取第39个中频系数xk(39)及Zig‑zag排序中相邻的6个系数xk(36)、xk(37)、xk(38)、xk(39)、xk(40)、xk(41)、xk(42)，计算这6个相邻系数的均值，均值为x′k(39)＝(xk(36)+xk(37)+xk(38)+xk(40)+xk(41)+xk(42))/6当WMStr[α]＝1时取xk(39)＝x′k(39)+30；当WMStr[α]＝0时取xk(39)＝x′k(39)‑30；步骤3.4：在每一块照片块的U通道嵌入相应的水印位置α，嵌入方法如下：首先将十进制的水印位置α转成10位二进制，然后把每一位二进制嵌入到第15～29位以及第29～33位低中频系数中；如果水印位是1，则让嵌入位置的系数值小于相邻的左边系数值，即第15～29位以及第29～33位的值分别小于第14～10和第26～22位的值；如果水印位是0，则让嵌入位置的系数值大于相邻的左边系数值；步骤3.5：进行IDCT变换得到嵌入水印信息的照片。