一种基于文字信息的溯源水印嵌入及提取方法技术

本发明专利技术公开一种基于文字信息的溯源水印嵌入及提取方法，嵌入时采用隐写算法，将目标字体替换为融合字体，得到含秘载体；提取时根据含秘载体数据的字体类型及其书写笔画数提取水印信息。此种方法以文字的书写笔画数及字体类型作为载体，通过用与目标字体高度相似的融合字体替换目标字体实现水印的嵌入，既可保证溯源水印不可见，又能满足隐蔽性和鲁棒性要求，当敏感信息被拍照、截屏、录屏后可通过泄密媒体提取出水印信息，追踪定位泄密源头。追踪定位泄密源头。追踪定位泄密源头。

【技术实现步骤摘要】
一种基于文字信息的溯源水印嵌入及提取方法


[0001]本专利技术属于信息安全
，特别涉及一种基于文字信息的溯源水印嵌入及提取方法。

技术介绍

[0002]溯源水印可以实现敏感信息的泄密追踪，普通的可见水印易被擦除、篡改，常规的不可见水印鲁棒性和隐蔽性较差，不能满足实际应用需求，有待改进。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的，在于提供一种基于文字信息的溯源水印嵌入及提取方法，既可保证溯源水印不可见，又能满足隐蔽性和鲁棒性要求。
[0004]为了达成上述目的，本专利技术的解决方案是：
[0005]一种基于文字信息的溯源水印嵌入方法，采用隐写算法，将目标字体替换为融合字体，得到含秘载体。
[0006]上述隐写算法可采用基于(7，4)汉明码的信息隐藏方法、LSB算法、基于矩阵编码的信息隐藏方法或基于STC编码的信息隐藏方法。
[0007]具体包括如下步骤：
[0008]步骤A1，选择1种字体作为目标字体，再收集n种风格的融合字体作为目标字体的候选替换字体，其中n＝2
α
‑
1，α为每个字携带的信息的码字宽度，其值为不小于1的整数；
[0009]步骤A2，假设水印信息为L4位的二进制数据M，用表示字体，x0为目标字体，x
j
表示第j种融合字体，j＝1,2,...,2
α
‑
1；
[0010]步骤A3，假设载体数据中有L0个字，若则继续执行后续操作，否则返回容量不足的提示信息；
[0011]步骤A4，提取前L1个字中每个字的书写笔画数记为SN
i
，其中i＝0,1,...,L1‑
1，L1＝L0‑
L0％7，％表示取余运算；
[0012]步骤A5，计算载体中每个字表示的信息，记为R，具体如下：
[0013]r
i
＝SN
i
％(2
α
),i＝0,1,...,L1‑1[0014]步骤A6，把R中每个元素转换为α位二进制序列，记为C，L2＝α*L1，c
j
的取值如下：
[0015][0016]其中j＝0,1,...,L2‑
1，β＝α
‑
j％α，表示向下取整；
[0017]步骤A7，将C划分为L3个子块，每个子块7比特数据，用行向量表示，并将其记为D
k
，k＝0,1,...,L3‑
1，
[0018]步骤A8，将水印信息M扩增为3L3个比特数据作为待嵌入信息记为M'，M'为将个M拼接后取其前3L3个数据的结果，表示向上取整；
[0019]步骤A9，将M'划分为L3个子块，每块3比特数据，每个子块用行向量表示，并将其记为m
k
，k＝0,1,...,L3‑
1；
[0020]步骤A10，计算D
k
中修改位位置，若则载体数据无需修改，此时D
k
'＝D
k
，否则将d
k
在校验矩阵H中出现的位置作为索引将D
k
中对应位置的元素取反后的结果记为D
k
'，依次增加k的值重复上述操作直至将水印信息全部嵌入载体中，d
k
的具体计算如下：
[0021][0022]其中为用模2和运算替换加法运算后的矩阵与向量的乘运算，为异或运算，m
k
为第k组待嵌入信息，m
k
＝[z
k0
,z
k1
,z
k2
]，z
i
＝{0,1}，i＝0,1,2，H为校验矩阵，具体形式如下：
[0023][0024]步骤A11，用D
k
'替换C中对应的D
k
获得含秘数据C'；
[0025]步骤A12，将C'划分为L2个子块，每块α比特数据，将每个子块的数据转换为对应的十进制数，记为r
i
'，用r
i
'替换R中对应的r
i
获得R'；
[0026]步骤A13，根据R'与R进行字体替换，若r
i
'＝r
i
，则保持原字体不变，若r
i
'≠r
i
，则将字体x0替换为字体其中λ
i
＝(r
i
'
‑
r
i
+2
α
)％2
α
，从而得到含秘载体。
[0027]一种基于文字信息的溯源水印提取方法，根据含秘载体数据的字体类型及其书写笔画数提取水印信息。
[0028]具体包括如下步骤：
[0029]步骤B1，假设含秘载体中包含L0'个字，提取前L1'个字中每个字的书写笔画数及其字体的类型并将它们分别记为SN
i
'和y
i
，其中y
i
∈X，为与嵌入过程相同的由目标字体与融合字体构成的字体集合，i＝0,1,...,L1′‑
1，L1′
＝L0′‑
L0′
％7，％表示取余运算；
[0030]步骤B2，计算含秘载体数据中每个字的书写笔画数所表示的信息，记为R'，具体如下：
[0031]r
i
'＝SN
i
'％(2
α
),i＝0,1,...,L1'
‑1[0032]步骤B3，根据书写笔画数所表示的信息与字体类型，计算出含秘载体所携带的信息R，r
i
＝(r
i
'+λ
i
)％(2
α
)，i＝0,1,...,L1'
‑
1，λ
i
的取值如下：
[0033][0034]步骤B4，把R中的每个元素转换成α位二进制序列，记为C
′
，L2′
＝α*L1′
，c
j
′
的取值如下：
[0035][0036]其中j＝0,1,...,L2′‑
1，β＝α
‑
j％α，表示向下取整；
[0037]步骤B5，将C
′
划分为L3′
个子块，每个子块7比特数据，用行向量表示，并将其记为D
k
′
，k＝0,1,...,L3′‑
1，
[0038]步骤B6，计算出D
k
′
中的水印信息用行向量表示并将其记为m
k
'，记其集合为m
k
'的具体计算方法如下：
[0039][0040]其中m
k
＝[z
k0
,z
k1
,z
k2
]，z
i
∈{0,1}，i＝0,1,2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于文字信息的溯源水印嵌入方法，其特征在于：采用隐写算法，将目标字体替换为融合字体，得到含秘载体。2.如权利要求1所述的基于文字信息的溯源水印嵌入方法，其特征在于：所述隐写算法可采用基于(7，4)汉明码的信息隐藏方法、LSB算法、基于矩阵编码的信息隐藏方法或基于STC编码的信息隐藏方法。3.如权利要求1所述的基于文字信息的溯源水印嵌入方法，其特征在于包括如下步骤：步骤A1，选择1种字体作为目标字体，再收集n种风格的融合字体作为目标字体的候选替换字体，其中n＝2
α
‑
1，α为每个字携带的信息的码字宽度，其值为不小于1的整数；步骤A2，假设水印信息为L4位的二进制数据M，用表示字体，x0为目标字体，x
j
表示第j种融合字体，j＝1,2,...,2
α
‑
1；步骤A3，假设载体数据中有L0个字，若则继续执行后续操作，否则返回容量不足的提示信息；步骤A4，提取前L1个字中每个字的书写笔画数记为SN
i
，其中i＝0,1,...,L1‑
1，L1＝L0‑
L0％7，％表示取余运算；步骤A5，计算载体中每个字表示的信息，记为R，具体如下：r
i
＝SN
i
％(2
α
),i＝0,1,...,L1‑
1步骤A6，把R中每个元素转换为α位二进制序列，记为C，L2＝α*L1，c
j
的取值如下：其中j＝0,1,...,L2‑
1，β＝α
‑
j％α，表示向下取整；步骤A7，将C划分为L3个子块，每个子块7比特数据，用行向量表示，并将其记为D
k
，k＝0,1,...,L3‑
1，步骤A8，将水印信息M扩增为3L3个比特数据作为待嵌入信息记为M'，M'为将个M拼接后取其前3L3个数据的结果，表示向上取整；步骤A9，将M'划分为L3个子块，每块3比特数据，每个子块用行向量表示，并将其记为m
k
，k＝0,1,...,L3‑
1；步骤A10，计算D
k
中修改位位置，若则载体数据无需修改，此时D
k
'＝D
k
，否则将d
k
在校验矩阵H中出现的位置作为索引将D
k
中对应位置的元素取反后的结果记为D
k
'，依次
增加k的值重复上述操作直至将水印信息全部嵌入载体中，d
k
的具体计算如下：其中为用模2和运算替换加法运算后的矩阵与向量的乘运算，为异或运算，m
k
为第k组待嵌入信息，m
k
＝[z
k0
,z
k1
,z
k2
]，z
i
＝{0,1}，i＝0,1,2，H为校验矩阵，具体形式如下：步骤A11，用D
k
'替换C中对应的D
k
获得含秘数据C'；步骤A12，将C'划分为L2个子块，每块α比特数据，将每个子块的数据转换为对应的十进制数，记为r
i
'，用r
i
'替换R中对应的r
i
获得R'；步骤A13，根据R'与R进行字体替换，若r
i
'＝r
i
，则保持原字体不变，若r
i
'≠r
i
，则将字体x0替换为字体其中λ

【专利技术属性】
技术研发人员：陈明志，梁镇，施友安，翁才杰，姚宏玮，许春耀，张瑞，
申请(专利权)人：北卡科技有限公司，
类型：发明
国别省市：