一种数字水印嵌入与提取方法、装置、设备及存储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与提取方法、装置、设备及存储介质。通过获取原始图像和数字水印图像；确定原始图像的至少一个水印嵌入区域，提升了数字水印的隐蔽性；基于JPEG压缩通常对亮度分量保留较高采样率，通过自适应亮度调整算法依次对水印嵌入区域中各互不重叠的预设像素区域的像素点亮度进行自适应调整，以使数字水印图像嵌入水印嵌入区域中得到数字水印嵌入图像，能够对截图和JPEG压缩保存的联合攻击具有较好的鲁棒性。的联合攻击具有较好的鲁棒性。的联合攻击具有较好的鲁棒性。

【技术实现步骤摘要】
一种数字水印嵌入与提取方法、装置、设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及数字水印
，尤其涉及一种数字水印嵌入与提取方法、装置、设备及存储介质。

技术介绍

[0002]随着网络和多媒体技术的发展，数字水印技术作为数字版权保护的重要手段，被企业广泛应用于其技术文档、PPT和PDF等数字资产的保护中。
[0003]现有的数字水印方法主要针对自然场景图像，对于海报、PPT和技术文档等文档图像，现有的离散余弦变换(Discrete Cosine Transformation，DCT)和奇异值分解(Singular Value Decomposition，SVD)等频域水印算法很容易被截图所破坏，且对于文档图像大多为文字加图片混编存在大量空白区域和边缘清晰的高对比度区域，隐蔽性变差，信息隐藏量降低；而最不重要比特位(Least Significant Bit，LSB)算法等空域水印算法很容易受到JPEG压缩保存的破坏。
[0004]由此可见，现有的数字水印方法在文档图像中的应用效果不佳，很难抵抗截图和JPEG压缩保存的联合攻击。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种数字水印嵌入与提取方法、装置、设备及存储介质，以解决现有数字水印方法在文档图像中的应用效果不佳，很难抵抗截图和JPEG压缩的联合攻击的问题，对截图和JPEG压缩有较好的鲁棒性，且隐蔽性高。
[0006]根据本专利技术的一方面，提供了一种数字水印嵌入方法，包括：
[0007]获取原始图像和数字水印图像；
[0008]确定所述原始图像的至少一个水印嵌入区域；
[0009]根据所述数字水印图像对所述水印嵌入区域中各互不重叠的预设像素区域的像素点亮度进行自适应调整，以使所述数字水印图像嵌入所述水印嵌入区域中得到数字水印嵌入图像。
[0010]根据本专利技术的另一方面，提供了一种数字水印提取方法，包括：
[0011]获取待提取水印图像的亮度分量图像和预设像素大小，所述待提取水印图像为采用数字水印嵌入方法所得到的数字水印嵌入图像；所述亮度分量图像的各像素点为所述待提取水印图像在YUV色彩模式下各像素点的亮度分量；所述预设像素大小为预设像素区域的像素大小；
[0012]从所述亮度分量图像的起点位置，基于预设像素大小对所述亮度分量图像进行图像分割得到多个互不重叠的目标像素区域；
[0013]提取各所述目标像素区域的水印信息，所述水印信息根据所述目标像素区域中的像素点亮度确定；
[0014]若所述水印信息未构成数字水印图像，则在所述起点位置所在的目标像素区域
内，以单位像素为步长移动所述亮度分量图像的起点位置，返回执行基于预设像素区域的像素大小对所述亮度分量图像进行图像分割得到多个互不重叠的目标像素区域，提取各所述目标像素区域的水印信息的步骤，直到确定数字水印图像或者所述起点位置在对应的目标像素区域内完成遍历。
[0015]根据本专利技术的另一方面，提供了一种数字水印嵌入装置，包括：
[0016]获取模块，用于获取原始图像和数字水印图像；
[0017]区域确定模块，用于确定所述原始图像的至少一个水印嵌入区域；
[0018]水印嵌入模块，用于根据所述数字水印图像对所述水印嵌入区域中各互不重叠的预设像素区域的像素点亮度进行自适应调整，以使所述数字水印图像嵌入所述水印嵌入区域中得到数字水印嵌入图像。
[0019]根据本专利技术的另一方面，提供了一种数字水印提取装置，包括：
[0020]获取模块，用于获取待提取水印图像的亮度分量图像和预设像素大小，所述待提取水印图像为采用数字水印嵌入方法所得到的数字水印嵌入图像；所述亮度分量图像的各像素点为所述待提取水印图像在YUV色彩模式下各像素点的亮度分量；所述预设像素大小为预设像素区域的像素大小；
[0021]分割模块，用于从所述亮度分量图像的起点位置，基于预设像素大小对所述亮度分量图像进行图像分割得到多个互不重叠的目标像素区域；
[0022]提取模块，用于提取各所述目标像素区域的水印信息，所述水印信息根据所述目标像素区域中的像素点亮度确定；
[0023]确定模块，用于若所述水印信息未构成数字水印图像，则在所述起点位置所在的目标像素区域内，以单位像素为步长移动所述亮度分量图像的起点位置，返回执行基于预设像素区域的像素大小对所述亮度分量图像进行图像分割得到多个互不重叠的目标像素区域，提取各所述目标像素区域的水印信息的步骤，直到确定数字水印图像或者所述起点位置在对应的目标像素区域内完成遍历。
[0024]根据本专利技术的另一方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括：
[0025]至少一个处理器；以及
[0026]与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
[0027]所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本专利技术任一实施例所述的数字水印嵌入方法和/或数字水印提取方法。
[0028]根据本专利技术的另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现本专利技术任一实施例所述的数字水印嵌入方法和/或数字水印提取方法。
[0029]本专利技术实施例的技术方案，通过本专利技术实施例所提供的技术方案，通过获取原始图像和数字水印图像；确定原始图像的至少一个水印嵌入区域，提升了数字水印的隐蔽性；基于JPEG压缩通常对亮度分量保留较高采样率，通过自适应亮度调整算法依次对水印嵌入区域中各互不重叠的预设像素区域的像素点亮度进行自适应调整，以使数字水印图像嵌入水印嵌入区域中得到数字水印嵌入图像，能够对截图和JPEG压缩保存的联合攻击具有较好的鲁棒性。
[0030]应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本专利技术的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本专利技术的范围。本专利技术的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
[0031]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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的附图。
[0032]图1是根据本专利技术实施例一提供的一种数字水印嵌入方法的流程图；
[0033]图2是根据本专利技术实施例二提供的一种数字水印嵌入方法的流程图；
[0034]图3是根据本专利技术实施例三提供的一种数字水印嵌入方法的流程图；
[0035]图4是根据本专利技术实施例四提供的一种数字水印提取方法的流程图；
[0036]图5是根据本专利技术实施例五提供的一种数字水印提取方法的流程图；
[0037]图6是根据本专利技术实施例六提供的一种数字水印嵌入装置的结构示意图；
[0038]图7是根据本专利技术实施例七提供的一种数字水印提取装置的结构示意图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种数字水印嵌入方法，其特征在于，包括：获取原始图像和数字水印图像；确定所述原始图像的至少一个水印嵌入区域；根据所述数字水印图像对所述水印嵌入区域中各互不重叠的预设像素区域的像素点亮度进行自适应调整，以使所述数字水印图像嵌入所述水印嵌入区域中得到数字水印嵌入图像。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述数字水印图像对所述水印嵌入区域中各互不重叠的预设像素区域的像素点亮度进行自适应调整，包括：获取所述水印嵌入区域对应的原始图像亮度矩阵，所述原始图像亮度矩阵由所述原始图像的水印嵌入区域中各像素点在YUV色彩模式下的亮度分量所构成；将所述原始图像亮度矩阵分为多个互不重叠的预设像素区域；根据所述数字水印图像中的水印信息，依次对所述原始图像亮度矩阵中各所述预设像素区域的像素点亮度进行自适应调整得到目标图像亮度矩阵；将所述目标图像亮度矩阵和所述原始图像在所述水印嵌入区域的色度分量合成得到数字水印嵌入图像。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述数字水印图像中的水印信息，依次对所述原始图像亮度矩阵中各所述预设像素区域的像素点亮度进行自适应调整得到目标图像亮度矩阵，包括：对于每个预设像素区域，获取中心像素点对应的嵌入步长和各非中心像素点的亮度平均值，所述嵌入步长为所述中心像素点对应的最小可察觉失真度与嵌入强度系数之积；根据所述预设像素区域对应的水印信息、所述亮度平均值和所述嵌入步长确定中心像素点的中心亮度值；根据所述预设像素区域对应的水印信息和所述嵌入步长确定所述非中心像素点的亮度调整值；将所述预设像素区域的中心像素点的亮度调整为所述中心亮度值，并基于所述亮度调整值调整所述预设像素区域的非中心像素点的亮度，得到目标图像亮度矩阵。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述预设像素区域对应的水印信息、所述亮度平均值和所述嵌入步长确定所述中心像素点的中心亮度值，包括：若所述预设像素区域对应的水印信息为第一水印信息，则将所述中心像素点的中心亮度值确定为所述亮度平均值和所述嵌入步长之和；若所述预设像素区域对应的水印信息为第二水印信息，将所述中心像素点的中心亮度值确定为所述亮度平均值和所述嵌入步长之差。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述预设像素区域对应的水印信息和所述嵌入步长确定所述非中心像素点的亮度调整值，包括：获取所述预设像素区域中非中心像素点的个数；若所述预设像素区域对应的水印信息为第二水印信息，则所述非中心像素点的亮度调整值确定为所述嵌入步长和所述非中心像素点的个数的比值；若所述预设像素区域对应的水印信息为第一水印信息，则所述非中心像素点的亮度调整值确定为所述比值的相反数。
6.根据权利要求1
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5任一所述的方法，其特征在于，所述确定所述原始图像的至少一个水印嵌入区域包括：确定所述原始图像的灰度图像；通过非线性相加掩蔽模型，确定所述灰度图像的最小可察觉失真度矩阵，将所述最小可察觉失真度矩阵映射到所述灰度图像上得到映射图像；根据预设滑动模板遍历所述映射图像得到各备选区域，所述预设滑动模板的大小由所述数字水印图像和所述预设像素区域的像素大小确定；将满足预设条件的备选区域确定为水印嵌入区域。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，若满足预设条件的备选区域的数量为多个，则将满足预设条件且互不重叠的各备选区域确定为水印嵌入区域。8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述通过非线性相加掩蔽模型，确定所述灰度图像的最小可察觉失真度矩阵，包括：基于预设抽取频率对所述灰度图像的分辨率进行抽取得到目标灰度图像；通过非线性相加掩蔽模型，确定所述目标灰度图像的非线性相加掩蔽模型系数矩阵；基于预设插值频率对所述非线性相加掩蔽模型系数矩阵进行插值处理得到所述灰度图像的最小可察觉失真度矩阵，所述预设抽取频率与所述预设插值频率互为倒数。9.根据权利要求1
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5任一所述的方法，其特征在于，所述数字水印图像为经过加密处理后的图像。10.一种数字水印提取方法，其特征在于，包括：获取待提取水印图像的亮度分量图像和预设像素大小，所述待提取水印图像为采用权利要求1
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【专利技术属性】
技术研发人员：魏正佳，刘兴，
申请(专利权)人：阳光电源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：