[发明专利]鲁棒性与透明性最佳平衡的数字水印方法

说明书

技术领域

本发明属于信息安全技术领域，具体涉及到数字水印的嵌入和提取方法。

背景技术

近年来，随着互联网技术的迅速发展，数字作品变得易于拷贝和传播，如何保护版权所有者的利益成为亟待解决的问题。数字水印通过将特定的信息嵌入到数字作品中以判断版权所有权或检验作品的真实性与完整性，成为一种有效的数字作品版权保护技术。数字水印一般具有鲁棒性和透明性两种基本特征。例如，以数字图像为载体时，鲁棒性指含水印载体图像经过各种有意或无意的攻击后，依然能够正确提取或鉴别水印；透明性指水印的加入不会引起载体图像的明显降质。一般来说，这两者之间是相互矛盾的，即提高水印的鲁棒性时，水印的透明性会随之下降；反之亦然。因此，如何使两者达到一个较好的平衡是数字水印技术中的重要环节。为解决这一技术问题，一些研究人员将遗传算法、粒子群优化算法、蚁群优化算法等多种群体智能优化算法和频域变换技术引入到数字水印技术，并取得了较好的效果。例如，2006年，Wei Zhicheng等将原始图像进行离散余弦变换后，分成多个子块，每个子块嵌入4比特水印信息，用遗传算法搜索最优的嵌入位置。Sivavenkateswara等将原始图像进行8×8大小分块后进行离散余弦变换，并利用粒子群优化算法确定水印嵌入过程中的比例因子矩阵。

2009年，剑桥大学的YANG Xin-she和DEB Suash提出布谷鸟搜索算法。由于这种算法简单、高效、随机搜索路径优，很快被成功应用于工程优化等问题，成为启发式智能算法领域的一个新亮点。由于该算法产生时间不长，目前将其用于数字水印的技术的相关报道还未发现。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服上述数字水印的缺点，提供一种鲁棒性强、透明性好、能实现水印的盲检测的鲁棒性与透明性最佳平衡的数字水印方法。

解决上述技术问题所采用的技术方案它是由二值图像水印嵌入和二值图像水印提取步骤组成；

1、二值图像水印嵌入

（1）原始载体图像的预处理

对原始载体图像进行3级Harr小波分解，得到第1级水平细节子图、第1级竖直细节子图、第1级对角细节子图、第2级水平细节子图、第2级竖直细节子图、第2级对角细节子图、第3级水平细节子图、第3级竖直细节子图、第3级对角细节子图和第3级近似子图，以行序为主序将第3级水平细节子图一维化，作为二值图像水印的嵌入位置。

（2）二值图像水印的预处理

用Arnold变换对二值图像水印进行置乱，以行序为主序将其一维化，得到待嵌入水印信息比特流。

（3）水印信息比特流的嵌入

用下式在原始载体图像的第3级水平细节子图中嵌入水印信息比特流：