[发明专利]一种数字水印认证方法及装置

说明书

本发明公开了一种数字水印认证方法及装置，包括：生成嵌入水印信息图像的载体图像，包括：根据水印信息图像，生成数字全息图；以原始载体图像为透镜前焦面的输入物光函数的振幅，以数字全息图为后焦面的输出物光函数，建立包括原始载体图像、数字全息图、相位函数的约束条件方程，利用分数维傅里叶变换计算求解满足约束条件方程的相位函数，根据满足约束条件方程的相位函数，得到嵌入水印信息图像的载体图像；还包括确定用于提取数字全息图的提取密码，根据原始载体图像及提取密码，提取数字全息图，基于数字全息图，重建水印信息图像。本发明提供了一种具有良好抗打印性能的数字水印认证方法及装置。

技术领域

本发明涉及信息安全技术领域，特别是指一种数字水印认证方法及装置。

背景技术

数字水印技术是将水印信息直接嵌入载体信息中或是间接表示，不影响载体信息的使用价值，也不容易被探知和再次修改。数字水印技术在多媒体信息安全研究领域得到了重要应用。目前，在印刷领域，嵌入水印信息的图像载体信息在打印、扫描后，存在水印信息丢失的问题。近年来，信息光学全息技术因其具有多维、大容量、高设计自由度、高鲁棒性、难撕裂性、天然的并行性、难以破解等诸多优势，将其应用于信息隐藏与数字水印领域具有广泛的应用前景。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种数字水印认证方法及装置，具有良好的抗打印性能。

基于上述目的，本发明提供了一种数字水印认证方法，包括：

生成嵌入水印信息图像的载体图像，包括：

根据所述水印信息图像，生成数字全息图；

以原始载体图像为透镜前焦面的输入物光函数的振幅，以所述数字全息图为后焦面的输出物光函数，建立约束条件方程：

|F^P{f(x，y)exp[jφ(x，y)]}|＝g(ξ，η)

其中，f(x，y)为原始载体图像，g(ξ，η)为所述数字全息图，φ(x，y)为待求解的满足所述约束条件方程的相位函数，j为单位虚数；

利用分数维傅里叶变换计算求解满足所述约束条件方程的相位函数；

根据所述满足约束条件方程的相位函数，得到所述嵌入水印信息图像的载体图像I(x，y)：

I(x，y)＝f(x，y)exp[jφ(x，y)⁽ⁿ⁾]

其中，φ(x，y)⁽ⁿ⁾为满足所述约束条件方程的相位函数。

可选的，所述方法还包括：

确定用于提取所述数字全息图的提取密码，包括：

对所述满足约束条件方程的相位函数进行奇异值分解，得到奇异值矩阵D及两个酉矩阵U和V，基于对称加密算法，利用对称密钥对所述奇异值矩阵D进行加密，得到加密处理结果D`，将D`作为所述提取密码。

可选的，所述方法还包括：

根据所述原始载体图像及提取密码，提取所述数字全息图，包括：

基于所述对称加密算法利用所述对称密钥对所述提取密码进行解密，生成所述奇异值矩阵D；

利用所述奇异值矩阵D及两个酉矩阵U和V，重构得到所述满足约束条件方程的相位函数；

利用所述原始载体图像和满足约束条件方程的相位函数，计算得到所述数字全息图g(ξ，η)：

g(ξ，η)＝F^p{f(x，y)exp[jφ(x，y)⁽ⁿ⁾]}

可选的，所述方法还包括：