[发明专利]一种用于数字图像版权认证的小波域数字水印方法

说明书

技术领域

 本发明涉及一种用于数字图像版权认证的小波域数字水印方法，属于信息技术领域。该方法可用于数字图像版权认证、盗版跟踪等领域。

背景技术

随着网络特别是移动互联网的快速普及，人们可以更方便地进行信息的交流和通讯，微博、微信的广泛使用也使得数字信息可以在网络上更加方便、快速地传播，然而，当快捷的信息传输手段为人们提供便利的同时，也提出了新的挑战——数字产品的侵权、盗版和随意篡改。近年，网络著作权侵权纠纷呈现惊人的增长速度，也越来越多的引起社会的广泛关注。

为数字图像添加水印已经成为数字图像版权保护的常用方法，许多国内外图像处理软件都可以实现添加水印的功能，但目前图像数字水印多为“标记”类型，其水印是可视的，多少都会改变原来图像的外观和品质。国内许多学者也提出了一些“透明”水印的方法，申请号为CN 200810154254.3的中国发明专利公开了一种用于数字图像的版权保护方法，但该方法仅公布了对N╳N的正方形图像的水印方法，且需要对图像进行缩放处理，影响了图像的质量。申请号为CN201110410521.0的中国发明专利公布了一种针对灰度图像版权保护方法，不仅需要版权人的签名还需经过认证中心的签名，过程复杂。

小波变换，由于具有良好的时频特性以及与人眼视觉系统（HVS）的一致性，已广泛用于图像处理和信号分析等领域。图像经过小波逆变换后，对图像所做出的改变均匀地分散到整幅图像上，这就使改变具有很强的不可见性和抗破坏性，这些良好性质为图像数字水印的设计提供了支持。

发明内容

本发明的目的是设计出一种用于数字图像版权认证的小波域数字水印方法。该方法将版权人的特定标记（数字水印）添加到数字图像中，要求不改变图像原有的质量同时具有较强的抗攻击能力，在水印检测时不使用原始图像。使得该方法可以广泛用于数字图像的版权认证、盗版跟踪等领域。

本发明所涉及的用于数字图像版权认证的小波域数字水印方法，分为水印添加和水印检测别两个方面。

一、本发明所述的水印添加包含以下步骤：

（1）版权人利用计算机生成随机序列，作为要添加的数字水印；

（2）利用计算机读取数字图像数据，将图像的RGB色彩模式转换为YUV色彩模式；

（3）对色差U进行多层小波分解，得到小波系数；

（4）将特定水印序列按照加权叠加的方式嵌入到小波系数中；

（5）通过小波重构、色彩空间的逆变换，得到含有水印序列的图像。

二、本发明所述的数字水印检测方法包含以下步骤：

（1）读取图像数据，并将图像由RGB色彩模式转换为YUV色彩模式；

（2）对色差U进行小波分解；

（3）分析小波系数和水印序列的相关性；

（4）根据相关性结果判别图像中是否有版权人的数字水印；

（5）根据水印的存在与否进行版权认证同时对侵权人的侵权行为进行认定。

与现有技术相比，本发明所述的用于版权认证的小波域数字水印方法具有以下优点：利用小波分析的方法将特定水印序列化整为零散布到办证人图像中，不改变原有图像的质量；利用该方法添加的水印具有较强的抗攻击能力，在图像进行压缩、裁剪、除燥后仍能检测出水印的存在；利用相关性进行数字水印的检测，不需要原始图像参与。

附图说明

图1 是本发明的数字水印添加流程图；

图2 是本发明的数字水印检测流程图；

图3含有水印的图像的检测结果；

图4不含水印的图像的检测结果。

具体实施方式

以下结合附图、实施例对本发明作进一步详细描述。

一、数字水印的添加：

（1）利用计算机生成密码水印序列W={w₁, w₂,…w₁₀₀₀₀}；

（2）读取数字图像的RGB值，将RGB色彩模式转换为YUV色彩模式，转换方程为：                                                ；

（3）对色差U进行三层二维小波分解，得到低频子带系数LL₃和高频子带系数HL_i、LH_i、HH_i、i=1,2,3；