[发明专利]一种能同时抵抗多种攻击的数字水印方法

说明书

技术领域：

本发明属于数字水印领域，具体涉及一种能同时抵抗裁剪、缩放、滤波、噪声等攻击的数字水印方法。

背景技术：

目前已公开的大部分数字水印技术都是只能抵抗一些普通几何攻击、噪声攻击、滤波攻击，其中几何攻击并不包含裁剪攻击，而且一次只能抵抗一种攻击，不能抵抗多种攻击的联合攻击。有人曾经提出过抗裁剪的一些水印技术，但是这些技术中涉及到的水印信息都是一幅图片，并没有人提出针对水印信息是二值(01)的技术。如果水印信息是一幅图片的话，提取出来的水印可能是不完整的，只要恢复出一个大致的构型，确定出图像的版权所有就行了。所以，对于具体长度二值比特位的水印信息的研究迫在眉睫，本发明所涉及到的水印信息类型不限，可以是图片，文字等任何可转变为二值01串的信息。

发明内容：

本发明的目的是研究出一种方案，能够对具体长度的水印信息进行嵌入和提取，并且提取出来的水印信息和嵌入的原水印误码率为0，即：提取的水印要和原水印相同，无误差。其原理就是首先将载体图像重定位为一个固定大小的图像，原水印信息经过纠错编码加水印头成为一个“伪水印”，根据伪水印的长度将载体图像分块，把伪水印按位嵌入到对应的块中，重复循环，直到将所有的块都嵌入伪水印信息，这样就能得到嵌入水印的带水印图像。在人们的使用过程中，会将图像裁剪掉一部分，把裁剪后的图像按照嵌入时已分块的大小进行分块，从中选取和伪水印信息嵌入时选择的块个数相同的块个数，根据这些水印嵌入块就能提取出伪水印信息，然后根据水印头进行排序，得到水印信息，再经过纠错编码得到原水印信息。这种方案完成了上述过程。

其总体实施过程如下：

水印嵌入过程：

(1)载体图像预处理：载体图像预处理分为三个步骤来完成，分别是：第一步：对原始载体图像大小进行重新调整，转变为大小为M*N的中间载体图像，调整大小有两个优点：一是原始载体图像大小未知，实现了盲嵌入，二是能够更好的抵抗缩放攻击，其中M和N不是固定的；第二步：对中间载体图像进行分块，每个图像块大小为m*n，共计(M/m)*(N/n)块，其中M、N有可以不是m、n的整倍数，行末尾大小不足n的和列末尾大小不足m的均舍去不计；第三步：对(M/m)*(N/n)个图像块进行图像块分割，将图像块分成T1行T2列，其中T1＝M/m，T2＝N/n。这样完成了载体图像的预处理。

(2)水印预处理：水印预处理分为四个步骤来完成，分别是：第一步：对原始水印进行编码，得到L1位二进制水印信息，此二进制水印信息经过纠错编码，得到L2位水印信息，目的就是防止在编码时出现错误，如果出现编码错误，可以检测出错误所在处并且进行纠错；第二步：L2位水印信息经过加水印头，得到WT位伪水印信息，加水印头的作用是确定水印信息的顺序，在实现过程中，水印头长度和L1、L2并没有特殊的关系，水印头是由用户设定不固定长度的二进制信息，一般比较明显，可以很简单的判定出水印头的位置，一般将水印头加在水印信息的头部；第三步：对WT位伪水印信息进行分块，每块大小为a位，共分成WT/a块，此处在选取a的时候，尽量使其满足WT为a的倍数，分块作用是在水印嵌入时将一个水印块对应嵌入到一个图像块中，相当于一个图像块中嵌入a位伪水印信息；第四步：再对水印信息块分割，分成WT1行WT2列，即：WT1*WT2＝WT/a，之所以对水印信息块进行分割，主要是为了在提取水印信息时可以比较方便的去选取固定数量的图像块，亦即是选取WT1行WT2列图像块，从中提取出WT1行WT2列伪水印信息。这样就完成了水印信息预处理。