[发明专利]基于多功能数字水印的云存储图像数据持有性证明方法

权利要求书

1.基于多功能数字水印的云存储图像数据持有性证明方法，其特征在于：包括以下步骤：

A.数据拥有者将多功能数字水印嵌入图像数据中，所述的多功能数字水印包括脆弱/半脆弱水印、内容可恢复水印、鲁棒水印中的两种或两种以上的水印；

B.数据拥有者将嵌入水印的图像数据传送给云服务器进行存储；

C.数据验证者通过检测嵌入图像数据中的水印，对云服务器存储的图像数据进行验证；

D.如果检测发现脆弱/半脆弱水印完好，则说明数据完整性得到保护；如果检测发现数据内容受到破坏，通过内容可恢复水印对相关信息进行修复；如果需要对数据拥有者提供版权和用户追踪功能，则通过检测鲁棒水印进行验证。

2.根据权利要求1所述的基于多功能数字水印的云存储图像数据持有性证明方法，其特征在于：步骤A所述数据拥有者将多功能数字水印嵌入图像数据中包括以下步骤：

A1.首先嵌入鲁棒水印，具体如下：

101、将大小为Ｍ×Ｍ的原始图像划分为互不重叠的大小为m×m的子块；Ｍ、m均为自然数；

102、对每个子块进行奇异值分解运算，取出各子块的最大奇异值，记为S_i，i为子块的序号，i=1,2,…,(M/m)²；

103、计算所有子块最大奇异值的均值，记为S_av，即

Sav=S1+S2+...+S(M/m)2(M/m)2;]]>

104、通过对比S_i和S_av间的数值大小来产生原始水印序列W，如果S_i>S_av，则W_i=1，否则W_i=0；将原始水印序列W嵌入所有子块中，完成鲁棒水印的嵌入；

A2.其次嵌入脆弱/半脆弱水印，同时实现嵌入内容可恢复水印，实现将用于篡改检测和恢复信息集为一体的双重功能；具体如下：

201、将嵌入鲁棒水印后大小为Ｍ×Ｍ的图像划分为互不重叠的大小为m×m的子块；

202、对每个子块进行离散余弦变换，得到块系数矩阵C_i,j，i，j分别表示该子块在分块矩阵中坐标位置，对每一块系数矩阵C_i,j用JPEG标准量化表Q进行量化得到量化后系数矩阵QC_i,j，QC_i,j包含量化后的离散余弦变换直流和低频系数，反映了图像的主要内容；将该量化后系数矩阵QC_i,j嵌入到未量化块系数矩阵C_i,j的中频域中，完成脆弱/半脆弱水印的嵌入；

203、设当前块为I_i,j，其后继块为I_i′,j′，图像中的每一个块都有各自唯一的前驱和后继块，形成一个循环链表，块位置映射是按斜对角映射的，使得在遭遇连续篡改和成块裁剪时，保存在后继块中的水印信息完好，使得能对篡改块进行恢复；

选取当前块和后继块，计算其关系向量R=QC_i,j-QC_i′,j′，然后将该关系向量嵌入到未量化块系数矩阵C_i,j的中频域中，完成嵌入内容可恢复水印；

通过上述A1和A2步骤完成多功能水印嵌入到原图像数据中。