数字水印嵌入方法及系统、提取方法及系统、装置及介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种数字水印嵌入方法及系统、提取方法及系统、装置及介质，属于数字水印嵌入及提取技术领域，本发明专利技术的要解决的技术问题为如何在不降低产品质量的情况下，在图像中嵌入水印。其嵌入方法包括如下步骤：将原始图像分解为多个图像块；对于每个图像块进行DCT变换，并选择位置，得到变换后图像块；将水印图像转换为一维向量；对于每个变换后图像块分别嵌入水印，得到嵌入图像块；对于每个嵌入图像块，进行检测；对于每个嵌入图像块进行IDCT变换，得到嵌入图像。提取方法，从嵌入图像中提取水印图像，所述嵌入图像为上述嵌入方法得到的嵌入图像。

【技术实现步骤摘要】
数字水印嵌入方法及系统、提取方法及系统、装置及介质
本专利技术涉数字水印嵌入及提取
，具体地说是一种数字水印嵌入方法及系统、提取方法及系统、装置及介质。
技术介绍
云计算是近年来IT基础设施领域最热门的话题之一，其对计算、网络、存储等各种资源的虚拟化抽象，为用户提供了极为方便的资源使用方式和灵活的资源扩展能力。同时计算机通信网络和信息处理技术的快速发展，多媒体信息在社会中所占的比重作用越来越大，在互联网上，每一位用户都可以随时随地发布自己的多媒体作品(主要形式有图像、音频、视频)、进行网络交流，或其他有关个人隐私的操作。因此引发出许多信息安全的问题，例如版权所有者A所发布的数字多媒体作品在互联网上进行传播的时候，非版权所有者B可以很容易的任意复制、修改、处理、公开、传播，从而侵犯了A的合法权益。故随着通信网络和信息处理技术的发展，用户的信息安全问题、由盗版问题引起的版权纠纷问题日益增多，并且影响着人们的生活。所以对于数字媒体作品来说，不仅仅需要有法律上的保护，更需要有技术上的支持。数字水印的分类方式也有不少，这里介绍三种数字水印，分别为脆弱水印、半脆弱水印、鲁棒水印。脆弱水印：会轻易遭到破坏，主要用于对多媒体作品内容的完整性保护和认证，这类水印是将不可见的信息尽可能地嵌入到多媒体作品中。嵌入的水印信息会跟着多媒体作品内容的转变而产生的转变。半脆弱水印：虽说是可以抵抗一些常规的信号处理操作。如JPEG压缩、少量加噪声等。但是经受攻击后，会遭到损坏。鲁棒水印：当版权纠纷问题出现时，原创者或所有者可以根据其中嵌入的相关信息表示作品的合法所有权；当有用户违法相关协议转而为盗版提供多媒体产品是，可以根据序列号进行追踪。一般平常来说，具备很强壮的鲁棒性和安全性的数字水印才可以用于版权保护，除了可以应对一般的信号处理操作，还应当有一定的抵抗恶意攻击的能力。在云计算快速发展的当今社会，数字水印可以用于数字防伪，通过云端实现对多媒体数字作品的篡改鉴定和内容完整性保护，防止产生一些不必要的纠纷。对于数字水印的相关研究，仍然拥有现实意义。基于上述如何在不降低产品质量的情况下，在图像中嵌入水印，是需要解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的技术任务是针对以上不足，提供一种数字水印嵌入方法及系统、提取方法及系统、装置及介质，来解决如何在不降低产品质量的情况下，在图像中嵌入水印的问题。第一方面，本专利技术提供一种数字水印嵌入方法，包括如下步骤：对原始图像进行分块处理，将原始图像分解为多个图像块；对于每个图像块进行DCT变换，并选择位置，得到变换后图像块；改变水印信息形式，将水印图像转换为一维向量；嵌入水印，对于每个变换后图像块分别嵌入水印，得到嵌入图像块；对于每个嵌入图像块，进行检测，检测步骤如下：(1)、如果嵌入的像素点为黑色像素点，嵌入图像块的dct_block中第一像素点的像素值小于第二像素点的像素值，则将第一像素点和第二像素点进行交换，然后执行步骤(2)，如果嵌入图像块的dct_block中第一像素点的像素值大于等于第二像素点的像素值，执行步骤(2)；如果嵌入的像素点为白色像素点，嵌入图像块的dct_block中第一像素点的像素值大于等于第二像素点的像素值，则将第一像素点和第二像素点进行交换，然后执行步骤S500，如果嵌入图像块的dct_block中第一像素点的像素值小于第二像素点的像素值，执行步骤(2)；上述第一像素点和第二像素点为从嵌入图像块任意选取的两个像素点；(2)、检测嵌入图像块的dct_block中第一像素点和第二像素点的差值是否在k和2k之间，如果不在，执行步骤(3)进行调整，以将第一像素点和第二像素点的差值控制在k和2k之间，所述k为预设的嵌入强度；(3)、当嵌入图像块的dct_block中第一像素点的像素值大于第二像素点像素值时，如果第一像素点和第二像素点的差值小于k，将较大的像素点的像素值加k/2，将较小的像素点的像素值减k/2；如果第一像素点和第二像素点的差值大于2*k，将较大的像素点的像素值减k/2，将较小的像素点的像素值加k/2；当嵌入图像块的dct_block中第一像素点的像素值小于第二像素点像素值时，如果第一像素点和第二像素点的差值小于k，将较大的像素点的像素值加k/2，将较小的像素点的像素值减k/2；如果第一像素点和第二像素点的差值大于2*k，将较大的像素点的像素值减k/2，将较小的像素点的像素值加k/2；进行检测后，对于每个嵌入图像块进行IDCT变换，得到嵌入图像。作为优选，所述水印图像为二值图像。作为优选，步骤S100中对原始图像进行分块之前，对原始图像进行图像处理，将原始图像转换为灰度图像。第二方面，本专利技术提供一种数字水印嵌入系统，用于通过如第一方面任一项所述的数字水印嵌入方法，将水印图像嵌入原始图像中得到嵌入图像，所述系统包括：图像处理模块，所述图像处理模块用于对原始图像进行预处理，将原始图像变换为灰度图像，并对变换后原始图像进行分块，将原始图像分解为多个图像块；图像变换模块，所述图像变换模块用于对每个图像块进行DCT变换，得到变换后图像块；水印处理模块，所述水印处理模块用于改变水印信息形式，将水印图像转换为一维向量；检测模块，所述检测模块用于对于每个嵌入图像块，进行检测，检测步骤如下：(1)如果嵌入的像素点为黑色像素点，嵌入图像块的dct_block中第一像素点的像素值小于第二像素点的像素值，则将第一像素点和第二像素点进行交换，然后执行步骤(2)，如果嵌入图像块的dct_block中第一像素点的像素值大于等于第二像素点的像素值，执行步骤(2)；如果嵌入的像素点为白色像素点，嵌入图像块的dct_block中第一像素点的像素值大于等于第二像素点的像素值，则将第一像素点和第二像素点进行交换，然后执行步骤(2)，如果嵌入图像块的dct_block中第一像素点的像素值小于第二像素点的像素值，执行步骤(2)；上述第一像素点和第二像素点为从嵌入图像块任意选取的两个像素点；(2)、检测嵌入图像块的dct_block中第一像素点和第二像素点的差值是否在k和2k之间，如果不在，执行步骤S(3)进行调整，以将第一像素点和第二像素点的差值控制在k和2k之间，所述k为预设的嵌入强度；(3)、当嵌入图像块的dct_block中第一像素点的像素值大于第二像素点像素值时，如果第一像素点和第二像素点的差值小于k，将较大的像素点的像素值加k/2，将较小的像素点的像素值减k/2；如果第一像素点和第二像素点的差值大于2*k，将较大的像素点的像素值减k/2，将较小的像素点的像素值加k/2；当嵌入图像块的dct_block中第一像素点的像素值小于第二像素点像素值时，如果第一像素点和第二像素点的差值小于k，将较大的像素点的像素值加k/2，将较小的像素点的像素值减k/2；如果第一像素点和第二像素点的差值大于2*k，将较大的像素点本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.数字水印嵌入方法，其特征在于包括如下步骤：/n对原始图像进行分块处理，将原始图像分解为多个图像块；/n对于每个图像块进行DCT变换，并选择位置，得到变换后图像块；/n改变水印信息形式，将水印图像转换为一维向量；/n嵌入水印，对于每个变换后图像块分别嵌入水印，得到嵌入图像块；/n对于每个嵌入图像块，进行检测，检测步骤如下：/n(1)、如果嵌入的像素点为黑色像素点，嵌入图像块的dct_block中第一像素点的像素值小于第二像素点的像素值，则将第一像素点和第二像素点进行交换，然后执行步骤(2)，如果嵌入图像块的dct_block中第一像素点的像素值大于等于第二像素点的像素值，执行步骤(2)；/n如果嵌入的像素点为白色像素点，嵌入图像块的dct_block中第一像素点的像素值大于等于第二像素点的像素值，则将第一像素点和第二像素点进行交换，然后执行步骤S500，如果嵌入图像块的dct_block中第一像素点的像素值小于第二像素点的像素值，执行步骤(2)；/n上述第一像素点和第二像素点为从嵌入图像块任意选取的两个像素点；/n(2)、检测嵌入图像块的dct_block中第一像素点和第二像素点的差值是否在k和2k之间，如果不在，执行步骤(3)进行调整，以将第一像素点和第二像素点的差值控制在k和2k之间，所述k为预设的嵌入强度；/n(3)、当嵌入图像块的dct_block中第一像素点的像素值大于第二像素点像素值时，如果第一像素点和第二像素点的差值小于k，将较大的像素点的像素值加k/2，将较小的像素点的像素值减k/2；如果第一像素点和第二像素点的差值大于2*k，将较大的像素点的像素值减k/2，将较小的像素点的像素值加k/2；/n当嵌入图像块的dct_block中第一像素点的像素值小于第二像素点像素值时，如果第一像素点和第二像素点的差值小于k，将较大的像素点的像素值加k/2，将较小的像素点的像素值减k/2；如果第一像素点和第二像素点的差值大于2*k，将较大的像素点的像素值减k/2，将较小的像素点的像素值加k/2；/n进行检测后，对于每个嵌入图像块进行IDCT变换，得到嵌入图像。/n...

【技术特征摘要】
1.数字水印嵌入方法，其特征在于包括如下步骤：
对原始图像进行分块处理，将原始图像分解为多个图像块；
对于每个图像块进行DCT变换，并选择位置，得到变换后图像块；
改变水印信息形式，将水印图像转换为一维向量；
嵌入水印，对于每个变换后图像块分别嵌入水印，得到嵌入图像块；
对于每个嵌入图像块，进行检测，检测步骤如下：
(1)、如果嵌入的像素点为黑色像素点，嵌入图像块的dct_block中第一像素点的像素值小于第二像素点的像素值，则将第一像素点和第二像素点进行交换，然后执行步骤(2)，如果嵌入图像块的dct_block中第一像素点的像素值大于等于第二像素点的像素值，执行步骤(2)；
如果嵌入的像素点为白色像素点，嵌入图像块的dct_block中第一像素点的像素值大于等于第二像素点的像素值，则将第一像素点和第二像素点进行交换，然后执行步骤S500，如果嵌入图像块的dct_block中第一像素点的像素值小于第二像素点的像素值，执行步骤(2)；
上述第一像素点和第二像素点为从嵌入图像块任意选取的两个像素点；
(2)、检测嵌入图像块的dct_block中第一像素点和第二像素点的差值是否在k和2k之间，如果不在，执行步骤(3)进行调整，以将第一像素点和第二像素点的差值控制在k和2k之间，所述k为预设的嵌入强度；
(3)、当嵌入图像块的dct_block中第一像素点的像素值大于第二像素点像素值时，如果第一像素点和第二像素点的差值小于k，将较大的像素点的像素值加k/2，将较小的像素点的像素值减k/2；如果第一像素点和第二像素点的差值大于2*k，将较大的像素点的像素值减k/2，将较小的像素点的像素值加k/2；
当嵌入图像块的dct_block中第一像素点的像素值小于第二像素点像素值时，如果第一像素点和第二像素点的差值小于k，将较大的像素点的像素值加k/2，将较小的像素点的像素值减k/2；如果第一像素点和第二像素点的差值大于2*k，将较大的像素点的像素值减k/2，将较小的像素点的像素值加k/2；
进行检测后，对于每个嵌入图像块进行IDCT变换，得到嵌入图像。


2.根据权利要求1所述的数字水印嵌入方法，其特征在于所述水印图像为二值图像。


3.根据权利要求2所述的数字水印嵌入方法，其特征在于步骤S100中对原始图像进行分块之前，对原始图像进行图像处理，将原始图像转换为灰度图像。


4.数字水印嵌入系统，其特征在于用于通过如权利要求1-3任一项所述的数字水印嵌入方法，将水印图像嵌入原始图像中得到嵌入图像，所述系统包括：
图像处理模块，所述图像处理模块用于对原始图像进行预处理，将原始图像变换为灰度图像，并对变换后原始图像进行分块，将原始图像分解为多个图像块；
图像变换模块，所述图像变换模块用于对每个图像块进行DCT变换，得到变换后图像块；
水印处理模块，所述水印处理模块用于改变水印信息形式，将水印图像转换为一维向量；
检测模块，所述检测模块用于对于每个嵌入图像块进行检测，检测步骤如下：
(1)如果嵌入的像素点为黑色像素点，嵌入图像块的dct_block中第一像素点的像素值小于第二像素点的像素值，则将第一像素点和第二像素点进行交换，然后执行步骤(2)，如果嵌入图像块的dct_block中第一像素点的像素值大于等于第二像素点的像素值，执行步骤(2)；
如果嵌入的像素点为白色像素点，嵌入图像块的dct_block中第一像素点的像素值大于等于第二像素点的像素值，则将第一像素点和第二像素点进行交换，然后执行步骤(2)，如果嵌入图像块的dct_block中第一像素点的像素值小于第二像素点的像素值，执行步骤(2)；
上述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：桑新靖，路海龙，任秋峥，
申请(专利权)人：山东汇贸电子口岸有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37