水印嵌入方法、提取方法及对应装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及数字水印技术领域，提供一种水印嵌入方法、提取方法及对应装置。其中，水印嵌入方法包括：确定载体中待嵌入水印的一个数据块；从数据块中选取至少两项数据构成第一向量；基于与数据块对应的水印信息计算第二向量，其中，第二向量为将第一向量在第一向量与参考向量构成的超平面内旋转后获得的向量；利用第二向量中的数据替换第一向量在数据块中的对应位置处的数据，以使水印信息被包含在数据块中。该方法添加的水印能够有效抵抗保持载体内容处理的常规操作，具有良好的鲁棒性，易于推广普及。

【技术实现步骤摘要】
水印嵌入方法、提取方法及对应装置
本专利技术涉及数字水印
，具体而言，涉及一种水印嵌入方法、提取方法及对应装置。
技术介绍
由于数字图像半脆弱数字水印技术对保持图像内容处理的常规操作，如噪声、压缩、格式转换等具有鲁棒性，而对恶意攻击具有敏感性，因而常用于图像的版权保护和内容认证。然而在实际中，嵌入有数字水印的图像在传输过程中很可能经受多次保持图像内容处理的常规操作，例如，常规信号处理和图像压缩的组合、双重图像压缩等，目前的水印算法并不能有效抵抗上述操作，从而导致水印失效，严重影响数字水印的推广普及。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供一种水印嵌入方法、提取方法及对应装置，以解决上述技术问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：第一方面，本专利技术实施例提供一种水印嵌入方法，包括：确定载体中待嵌入水印的一个数据块；从数据块中选取至少两项数据构成第一向量；基于与数据块对应的水印信息计算第二向量，其中，第二向量为将第一向量在所述第一向量与参考向量构成的超平面内旋转后获得的向量；利用第二向量中的数据替换第一向量在数据块中的对应位置处的数据，以使水印信息被包含在数据块中。第二方面，本专利技术实施例提供一种水印提取方法，包括：确定载体中待提取水印的一个数据块，其中，数据块中包含有通过本专利技术实施例提供的水印嵌入方法嵌入的水印信息；从数据块中选取至少两项数据构成第三向量，其中，至少两项数据的选取方式与构成第一向量的数据的选取方式相同；计算第三向量与参考向量之间的第四夹角；利用公式wB′＝round(α′/θq)％2计算水印信息wB′，其中，α′为第四夹角，θq为角度量化步长。第三方面，本专利技术实施例提供一种水印嵌入装置，包括：数据块选择模块，用于确定载体中待嵌入水印的一个数据块；向量选择模块，用于从数据块中选取至少两项数据构成第一向量；向量计算模块，用于基于与数据块对应的水印信息计算第二向量，其中，第二向量为将第一向量在所述第一向量与参考向量构成的超平面内旋转后获得的向量；水印嵌入模块，用于利用第二向量中的数据替换第一向量在数据块中的对应位置处的数据，以使水印信息被包含在数据块中。第四方面，本专利技术实施例提供一种水印提取装置，包括：数据块选择模块，用于确定载体中待提取水印的一个数据块，其中，数据块中包含有通过本专利技术实施例提供的水印嵌入方法嵌入的水印信息；向量选择模块，用于从数据块中选取至少两项数据构成第三向量，其中，至少两项数据的选取方式与构成第一向量的数据的选取方式相同；夹角计算模块，用于计算第三向量与参考向量之间的第四夹角；水印提取模块，用于利用公式wB′＝round(α′/θq)％2计算水印信息wB′，其中，α′为第四夹角，θq为角度量化步长。第五方面，本专利技术实施例提供一种计算机存储介质，计算机存储介质中存储有计算机程序指令，计算机程序指令被计算机的处理器读取并运行时，执行本专利技术实施例提供的方法的步骤。第六方面，本专利技术实施例提供一种电子设备，包括处理器以及计算机存储介质，计算机存储介质中存储有计算机程序指令，计算机程序指令被处理器读取并运行时，执行本专利技术实施例提供的方法的步骤。本专利技术提供的技术方案至少具有如下有益效果：本专利技术实施例提供的水印嵌入及提取方法配合使用，其中，水印嵌入方法首先确定载体中待嵌入水印的一个数据块，然后从数据块中选取至少两项数据构成第一向量，并基于与数据块对应的水印信息计算将第一向量旋转后获得的第二向量，最后利用第二向量中的数据替换第一向量在数据块中的对应位置处的数据，以使水印信息被包含在数据块中。可见，水印信息是通过第一向量旋转后获得的第二向量来体现的，而向量在旋转后仍然能够在一定程度上保留旋转前的语义，即第二向量能够在一定程度上体现第一向量在载体的数据块中所表达的语义。从而，由于嵌入的水印中包含了载体的语义，所以能够有效抵抗保持载体内容处理的常规操作(对载体语义影响不大)，水印具有良好的鲁棒性，易于推广普及。为使本专利技术的上述目的、技术方案和有益效果能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1示出了一种可应用于本专利技术实施例中的电子设备的结构框图；图2示出了本专利技术实施例提供的水印嵌入方法的流程图；图3(A)至图3(B)示出了第一向量、第二向量以及参考向量的位置关系图；图4示出了本专利技术实施例提供的水印提取方法的流程图；图5(A)至图5(B)示出了第一向量的抖动角度与积累概率的关系曲线；图6示出了本专利技术实施例提供的水印嵌入装置的功能模块图；图7示出了本专利技术实施例提供的水印提取装置的功能模块图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本专利技术的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不能理解为指示或暗示相对重要性，也不能理解为要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。图1示出了本专利技术实施例提供的电子设备100的结构示意图。参照图1，电子设备100包括存储器102、存储控制器104，一个或多个(图中仅示出一个)处理器106、外设接口108、射频模块110、音频模块112、显示模块114等。这些组件通过一条或多条通讯总线/信号线116相互通讯。存储器102可用于存储软件程序以及模块，如本专利技术实施例中的方法及装置对应的程序指令/模块，处理器106通过运行存储在存储器102内的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理，如本专利技术实施例提供的方法及装置。存储器102可以是，但不限于，随机存取存储器(RandomAccessMemory，RAM)，只读存储器(ReadOnlyMemory，ROM)，可编程只读存储器(ProgrammableRead－OnlyMemory，PROM)，可擦除只读存储器(ErasableProgrammableR本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水印嵌入方法，其特征在于，包括：确定载体中待嵌入水印的一个数据块；从所述数据块中选取至少两项数据构成第一向量；基于与所述数据块对应的水印信息计算第二向量，其中，所述第二向量为将所述第一向量在所述第一向量与参考向量构成的超平面内旋转后获得的向量；利用所述第二向量中的数据替换所述第一向量在所述数据块中的对应位置处的数据，以使所述水印信息被包含在所述数据块中。

【技术特征摘要】
1.一种水印嵌入方法，其特征在于，包括：确定载体中待嵌入水印的一个数据块；从所述数据块中选取至少两项数据构成第一向量；基于与所述数据块对应的水印信息计算第二向量，其中，所述第二向量为将所述第一向量在所述第一向量与参考向量构成的超平面内旋转后获得的向量；利用所述第二向量中的数据替换所述第一向量在所述数据块中的对应位置处的数据，以使所述水印信息被包含在所述数据块中。2.根据权利要求1所述的水印嵌入方法，其特征在于，所述基于与所述数据块对应的水印信息计算第二向量，包括：计算所述第一向量与所述参考向量之间的第一夹角；基于量化后的所述第一夹角与所述水印信息的关系计算第二夹角，所述第二夹角为所述第二向量与所述参考向量之间的夹角；将所述第一夹角减去所述第二夹角，获得第三夹角；基于所述第一向量以及所述第三夹角，利用罗德里格旋转公式计算所述第二向量。3.根据权利要求2所述的水印嵌入方法，其特征在于，所述基于量化后的所述第一夹角与所述水印信息的关系计算第二夹角，包括：利用公式计算所述第二夹角β，其中α为所述第一夹角，θq为角度量化步长，wB为所述水印信息，wB的取值为0或1。4.根据权利要求1所述的水印嵌入方法，其特征在于，所述从所述数据块中选取至少两项数据构成第一向量，包括：从所述数据块中随机选取所述至少两项数据构成所述第一向量。5.根据权利要求1所述的水印嵌入方法，其特征在于，在所述确定载体中待嵌入水印的一个数据块之后，以及在所述从所述数据块中选取至少两项数据构成第一向量之前，包括：对所述数据块进行变换；在所述利用所述第二向量中的数据替换所述数据块中的所述至少两项数据之后，所述方法还包括：对所述数据块进行逆变换。6.根据权利要求1－5中任一项所述的水印嵌入方法，其特征在于，所述载体包括图像、音频或视频。7.一种水印提取方法，其特征在于，包括：确...

【专利技术属性】
技术研发人员：付剑晶，
申请(专利权)人：浙江传媒学院，
类型：发明
国别省市：浙江,33