数字水印算法制造技术

本发明专利技术涉及数字水印技术。本发明专利技术解决了目前数字水印技术中安全性不足的问题，提出了一种数字水印算法，其技术方案可概括为：定义原始图片、秘密、载体图片及置换密钥；生成置换密钥；将定义的原始图片、秘密及载体图片转换成相应的码流；秘密按照置换密钥的每一比特在原始图片中所指的位置信息，进行逐比特替换嵌入，构建新的字节内容，替换形成载体图片内容，所述置换密钥的1比特同时对应处理原始图片的1字节及载体图片的1字节；根据所述置换密钥从载体图片中定位秘密并提取秘密。本发明专利技术的有益效果是，在置换密钥生成、嵌入位定位两方面进行了技术提升，在保障实现效率的前提下，安全性显著提高，且改进后的方案并不影响数字水印的使用范围。

【技术实现步骤摘要】
数字水印算法
本专利技术涉及网页安全技术，特别涉及数字水印技术。
技术介绍
随着计算机的普及，网络技术的发展，媒体信息的数字化，音乐、图像、视频等多媒体信息的传播变得越来越方便，但同时给版权侵犯行为带来了可乘之机。诸如非法拷贝、传播、篡改等侵权行为变得越来越容易、快速和隐蔽，同时难以取证。为有效保护知识产权，人们专利技术了一种将公司标识、特定数字等放入多媒体信息中的方法，以此来标识公司信息或者没提所有权等信息，这一技术就是信息隐藏技术中的一个分支---数字水印技术。现在的版权保护系统可以采用密码认证技术，但是传统的加密方式对多媒体信息的保护有一定的局限性，不能够完全保证信息的安全性，一旦密码被破解，多媒体信息就可以被任意复制、篡改，并且在法庭上很难取证。数字水印技术可以作为加密技术的补充，增强对多媒体信息的版权保护。数字水印技术是将与多媒体内容相关或不相关的一些标示信息直接嵌入多媒体内容当中，但不影响原内容的价值，并不能被人的直觉系统觉察或注意到。通过这些隐藏在多媒体内容中的信息，可以达到确认内容创建者、购买者、或者是否真实完整。用于版权保护的数字水印一般称为鲁棒水印，利用这种水印技术在多媒体内容的数据中嵌入创建者或所有者的标示信息，或者嵌入购买者的标示(即序列号)。在发生版权纠纷时，创建者或所有者的信息用于标示数据的版权所有者，而序列号用于标示违反协议而为盗版提供多媒体数据的用户。用于版权保护的数字树荫要求有很强的鲁棒性，除了要求在一般图像处理(如：滤波、加噪声、替换、压缩等)中生存外，还需能抵抗一些恶意攻击。目前，尚无能十分有效用于实际版权保护的鲁棒水印算法。用于多媒体内容真实性鉴定(即认证)的水印一般称为易损水印，这种水印同样是在内容数据中嵌入信息，当内容发生改变时，这些水印信息会发生一定程度的改变，从而可以鉴定原始数据是否被篡改。易损水印应对一般图像处理(如：滤波、加噪声、替换、压缩等)有较强的鲁棒性，同时又要求有较强的敏感性，即：既允许一定程度的失真，又要能将失真情况探测出来。数字水印是信息隐藏技术的一个重要研究方向，作为数字水印技术基本上具有下述几个方面的特点：安全性：数字水印的信息应该是安全的，难以篡改或伪造，同时，应当有较低的误检测率，当原内容发生变化时，数字水印应当发生变化，从而可以检测原始数据的变更；同时数字水印需对重复添加有很强的抵抗性。隐蔽性：数字水印是不可知觉的，而且应不影响被保护数据的正常使用，不会降质。鲁棒性：在经历多种无意或有意的信号处理过程后，数字水印仍能保持部分完整性并能被准确鉴别。可能的信号处理过程包括信道噪声、滤波、数/模与模/数转换、重采样、剪切、位移、尺度变化以及有损压缩编码等。数字水印技术横跨了信号处理、数字通信、密码学、模式识别等多种学科，各专业领域的研究者均有独特的研究角度，主要的有以下几种：(1)最低有效位算法(LSB)：一种典型的空间域信息隐藏算法。LSB算法使用特定的密钥通过序列发生器产生随机信号，然后按一定的规则排列成2维水印信号，并逐一插入到原始图像相应像素值的最低几位。由于水印信号隐藏在最低位，相当于叠加了一个能量微弱的信号，因此在视觉和听觉上很难察觉。该算法可以隐藏较多信息，在隐蔽通信中占据着重要地位。(2)Patchwork算法：此算法将数字水印隐藏在特定图像区域的统计特性中，其鲁棒性很强，可以有效地抵御剪切、灰度校正、有损压缩等攻击。(3)纹理块映射编码：此算法将水印信息隐藏在图像的随机纹理区域中，利用纹理间的相似性掩盖水印信息。该算法对滤波、压缩和扭转等操作具有抵抗能力，但需要人工干预。(4)文本微调算法：此算法用于在PS或PDF文档中隐藏数字水印，主要是通过轻微改变字符间距、行间距和字符特征等方法来嵌入水印。这种水印能抵御攻击，其安全性主要靠隐蔽性来保证。(5)DCT变换域数字水印算法：此算法是目前研究最多的一种数字水印，它具有鲁棒性强、隐蔽性好的特点。其主要思想是在图像的DCT变换域上选择低频系数叠加水印信息。可有效抵御有损压缩。(6)直接序列扩频水印算法：此算法是扩频通信技术在数字水印中的应用，将待传递的信息通过扩频码调制后＝散布于非常宽的频带中，使其具有伪随机特性。扩频水印与扩频通信类似，是将水印信息经扩频调制后叠加在原始数据上。从频域上看，水印信息散布于整个频谱，无法通过一般的滤波手段恢复。(7)其他变化域数字水印算法：变换域数字水印并不局限于DCT变换或傅里叶谱，只要能很好的隐藏水印信息，一切信号变换都是可行的。近年来，有很多学者尝试用小波变换或其他时/频分析手段，在时间/尺度域或时/频域中隐藏数字水印信息，取得了比较好的效果。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种数字水印算法，解决目前数字水印技术中安全性不足的问题。本专利技术解决其技术问题，采用的技术方案是：数字水印算法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、定义原始图片、秘密、载体图片及置换密钥；步骤2、生成置换密钥；步骤3、将定义的原始图片、秘密及载体图片转换成相应的码流；步骤4、秘密按照置换密钥的每一比特在原始图片中所指的位置信息，进行逐比特替换嵌入，构建新的字节内容，替换形成载体图片内容，所述置换密钥的1比特同时对应处理原始图片的1字节及载体图片的1字节；步骤5、根据所述置换密钥从载体图片中定位秘密并提取秘密。具体的，步骤1中，定义原始图片为OL.BMP、秘密为SR.TXT、载体图片为RT.BMP及置换密钥为KEY。进一步的，步骤2具体为：选取分组密码算法，构建计数器模式，生成128比特二进制密钥流，所述二进制密钥流即为置换密钥。具体的，步骤3中，秘密即是将要嵌入的水印，将定义的原始图片、秘密及载体图片经过文件编辑器转换成相应的二进制码流，采用左高右低的内存排列方式依次进行排序，原始图片与载体图片按照字节方式处理，秘密按照比特方式处理。再进一步的，步骤3中，水印嵌入是特定比特值替换的过程，密钥流的某一比特取值决定秘密在原始图片某一字节中的嵌入位置，嵌入位置确定后，将秘密的比特值替换原始图片中字节中的对应比特位取值，形成载体图片的对应字节取值。具体的，步骤5中，所述在密钥流的一比特对应处理载体图片的一字节，将密钥流某比特对应的载体图片某字节的特定比特位数值取出，完成水印提取，形成秘密，即提取了水印。再进一步的，所述嵌入水印与提取水印是可逆过程。本专利技术的有益效果是，通过上述数字水印算法，在置换密钥生成、嵌入位定位两方面进行了技术提升，在保障实现效率的前提下，安全性显著提高，且改进后的方案并不影响数字水印的使用范围。具体实施方式下面结合实施例，详细描述本专利技术的技术方案。本专利技术所述数字水印算法由以下步骤组成：定义原始图片、秘密、载体图片及置换密钥；生成置换密钥；将定义的原始图片、秘密及载体图片转换成相应的码流；秘密按照置换密钥每一比特在原始图片中所指的位置信息，进行逐比特替换嵌入，构建新的字节内容，替换形成载体图片内容，其中置换密钥的1比特同时对应处理原始图片的1字节及载体图片的1字节；根据置换密钥从载体图片中定位秘密并提取秘密。实施例本专利技术实施例数字水印算法，包括以下步骤：步骤1、定义原始图片、秘密、载体图片及置换密钥，优选的，定义原始图片为OL.BMP、秘密为SR.TX本文档来自技高网...

【技术保护点】
数字水印算法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、定义原始图片、秘密、载体图片及置换密钥；步骤2、生成置换密钥；步骤3、将定义的原始图片、秘密及载体图片转换成相应的码流；步骤4、秘密按照置换密钥的每一比特在原始图片中所指位置信息，进行逐比特替换嵌入，构建新的字节内容，替换形成载体图片内容，所述置换密钥的1比特同时对应处理原始图片的1字节及载体图片的1字节；步骤5、根据所述置换密钥从载体图片中定位秘密并提取秘密。

【技术特征摘要】
1.数字水印算法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、定义原始图片、秘密、载体图片及置换密钥；步骤2、生成置换密钥；步骤3、将定义的原始图片、秘密及载体图片转换成相应的码流；步骤4、秘密按照置换密钥的每一比特在原始图片中所指位置信息，进行逐比特替换嵌入，构建新的字节内容，替换形成载体图片内容，所述置换密钥的1比特同时对应处理原始图片的1字节及载体图片的1字节；步骤5、根据所述置换密钥从载体图片中定位秘密并提取秘密。2.根据权利要求1所述的数字水印算法，其特征在于，步骤1中，定义原始图片为OL.BMP、秘密为SR.TXT、载体图片为RT.BMP及置换密钥为KEY。3.根据权利要求1所述的数字水印算法，其特征在于，步骤2具体为：选取分组密码算法，构建计数器模式，生成128比特二进制密钥流，所述二进制密钥流即为置换密钥。4.根据权利要求3所述的数字水印算法...

【专利技术属性】
技术研发人员：康红娟，
申请(专利权)人：四川长虹电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51