[发明专利]适合于互联网络的数字图像盲水印添加、提取和去除方法

说明书

技术领域

本发明涉及图像数据的数字水印技术。

背景技术

伴随着数字技术和互联网络技术应用的进一步深入，各类数字媒体通过 互联网络发布并传播，由网络知识产权侵权问题而产生的法律纠纷频繁发 生，多媒体数字作品的版权保护与信息完整性保证逐渐成为迫切需要解决的 一个重要问题。

解决上述问题的一个先决条件是多媒体数字作品的认证问题。传统上， 一般采用密码技术保护数字作品。密码技术虽然能较好地保护传输中的内 容，却无法解决当信息被接收并进行解密后的保护问题。数字水印的基本思 想是在数字图像、音频或视频中嵌入信息，以便保护数字产品的版权、证明 产品的真实可靠性。

近年来，数字水印技术作为多媒体作品的版权保护和内容认证的有力工 具一直受到国内外学者的广泛关注。

不可见水印利用了人类视觉系统的特点，使得隐藏在数据中的水印无法 通过肉眼分辨出来。一个不可见数字水印系统通常包括三部分：水印生成、 水印嵌入和水印检测，是目前数字媒体版权保护的重要技术保障，已成为信 息安全领域的一个研究热点。

根据所基于域的不同，不可见水印算法可分为时/空域算法，变换域算 法和压缩域算法三大类。时空域算法将水印信息直接嵌入到音频时域采样、 图像空间像素和视频数据等原始载体数据中，即在媒体信号的时间域或空间 域上实现水印嵌入。变换域算法将水印信息嵌入到音频、图像、视频等原始 载体的变换域系数中。压缩域算法广义上指充分考虑JPEG、MPEG等技术 的结构和特性，将水印嵌入到压缩过程的各种变量值域中，以提高对相应压 缩技术或压缩标准攻击的鲁棒性为目标的嵌入算法。狭义上就是指水印嵌入 到JPEG位流、MPEG位流和VQ索引流中。

数字图像盲水印专利技术相对少，仅检索到03116158.8、 200710189864.2、200710179302.X、200710039990.X四种专利技术。如公开号 为CN101038661A的中国发明专利申请公布说明书公开的基于回归支持向量 机的盲水印嵌入和抽取方法，基于回归将水印信息嵌入到蓝色分量中，对彩色 图像色彩有一定影响，通过比较预测值和实际值的关系实现水印的提取，是否 嵌入水印主要通过视觉比较来确定，不能提前对图像是否嵌入水印进行判断， 缺乏相应的水印信息去除方法。

发明内容

有鉴于此，为了解决上述问题，本发明的目的是提出了一种数字图像盲 水印添加方法，对原始图像色彩影响小，易于在互联网上实现，嵌入的水印 具有较强的抗攻击能力，添加、提取及去除时能提前对图像是否嵌入水印进 行判断，同时公布对应的数字水印去除方法。

本发明的目的之一是这样实现的：适合于互联网络的数字图像盲水印添加 方法，包括如下步骤：

S1：获取水印图像和待添加水印的原始图像的RGB图像；

S2：根据原始图像大小将水印图像规范化为合适大小并转换为二值化图像；

S3：对二值化后的水印图像进行Arnold置乱；

S4：将原始图像由RGB图像转换到YUV空间；

S5：检测转换到YUV空间的原始图像中是否存在水印，若存在水印，则 退出；若水印不存在，提取转换到YUV空间的原始图像的Y分量数据，将Y 分量数据分成多个互不重叠的子块；

S6：检测添加是否完成，若未添加完成，对子块进行DCT变换，对该DCT 变换后的子块选取合适的2个中频系数D1和D2作为嵌入水印的位置，修改 D1和D2的值，规则如下：

当Water(m，n)＝0时，D1＝N、D2＝-N；

当Water(m，n)＝1时，D1＝-N、D2＝N；

式中Water(m，n)表示水印图像(m，n)处的二值数据；

重复步骤S6，检测添加是否完成，若未添加完成，则对下一个子块进行处 理，直到水印添加完成；

S7：对嵌入水印后的每个子块进行逆DCT变换，得到图像的Y分量数据， 结合步骤S4所得图像的U分量和V分量，转换到RGB空间，得到嵌入了不可 见水印的彩色图像。

进一步，步骤S1是通过互联网，由.NET Framework框架GDI+技术获取待 添加水印的原始图像、水印图像。