[发明专利]基于数独和多重数字水印的动态版权保护方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及动态版权保护技术领域，尤其涉及一种基于数独和多重数字水印的动态版权保护方法和系统。 

背景技术

数字产品版权作为知识产权的价值正在不断提高。从技术方面来说，对数字产品的保护就是通过足够的证据证明作者对数字产品的所有权，而嵌入到数字产品中的水印便是这种证明产品作者所有权的证据。

水印可以是一段文字、标识、序列号等，它与图像等原始数据紧密结合并隐藏其中，成为数据源不可分离的一部分。一般来说，水印应有如下的几个基本特征：

A、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；

B、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，如对大量的用同样方法和水印处理过的信息产品即使用统计方法也无法提取水印或确定水印的存在；

C、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。

目前对多重数字水印技术的研究大多局限在静态多重数字水印技术上，即在嵌入水印前就已经明确水印的个数。

静态多重数字水印的生成及嵌入方法基本上可分为以下两种：(1)多个水印分别嵌入。其基本思想是先对宿主信号进行某些特征的划分。如Cox将不同的水印分别嵌入到视频的不同帧中，实现在数字视频信号中嵌入多重水印，或者诸如利用小波变换和门限值将不同水印嵌入到不同宿主区域；也有利用k个不同密钥对应k个水印的嵌入和提取。显然，这种多重水印嵌入方法中水印的个数会受到载体信号容量和嵌入算法的影响，不可能在一个固定载体中嵌入较多水印。(2)多个水印合并后嵌入。就是先把多个欲嵌入的水印合并成一个水印后再嵌入到宿主中，嵌入和提取方法都回归成单一水印的操作。这种方案可以较好地摆脱载体容量和嵌入算法对嵌入水印个数的限制，但必须事先知道要嵌入的水印内容及其数量，同时要解决多个水印合并的问题，考虑到宿主信号的冗余量有限，不可能简单地把多个水印拼接后嵌入，尤其是遇到水印类型不同的情况。

有鉴于此，现有技术有待改进和提高。 

发明内容

鉴于现有技术的不足，本发明目的在于提供一种基于数独和多重数字水印的动态版权保护方法和系统。旨在解决多著作权问题和数字产品在发布、销售和使用等不同阶段的版权认证问题。

本发明的技术方案如下：

一种基于数独和多重数字水印的动态版权保护系统，其中，包括：

数据库，用于预先保存选块密钥、重组密钥和版权信息密钥；

分块模块，用于根据选块密钥对原始图像进行选块处理，确认水印嵌入的区域；

处理模块，对所述水印嵌入的区域作8*8分块离散余弦变换得系数矩阵                                                ，取每个8*8小块中坐标为（m_x、m_y）的数重组一个系数矩阵，其中，其中坐标(m_x、m_y)就是根据一个数独矩阵所确定的，该数独矩阵就是数据库中的重组密钥；

水印预处理模块，用于根据版权信息密钥对二值水印图像I_B进行预处理，生成一矩阵；

嵌入模块，用于按表达式：=+a.*，将二值水印图像I_B嵌入到系数矩阵中得到矩阵，其中a为嵌入强度因子，再将系数矩阵每个8*8小块中坐标为（m_x,m_y）的数按系数矩阵ML’重新赋值得新系数矩阵，对新的系数矩阵作离散余弦逆变换得到嵌入二值水印图像I_B的图像。

所述的基于数独和多重数字水印的动态版权保护系统，其中，还包括水印检测模块，用于对嵌入二值水印图像I_B的图像，通过半忙提取出二值水印图像I_B。

所述的基于数独和多重数字水印的动态版权保护系统，其中，所述水印预处理模块进一步包括：

置乱单元，用于使二值水印图像的黑白点分布趋于某种意义上的均匀化；

占“1”比控制处理单元，用于使水印图像的占“1”比小于8%。所谓占“1”比是指二值图像中灰度值为“1”的个数与灰度值为“0”和“1”的总个数的百分比。

一种基于数独和多重数字水印的动态版权保护方法，其中，包括以下步骤：