发明名称 一种在数字媒体上水印提取的方法和装置
摘要 本发明公开了一种在数字媒体上水印提取的方法和装置,包括以下步骤:对嵌入水印的数字图像或视频分块,并对每个图像块或视频块进行二维DCT变换,得到每个图像块或视频块相对应的DCT系数矩阵;对变换后的每个系数矩阵分别提取水印信号;将每个系数矩阵的水印信号进行组合,得到完整图像或视频的水印信号,最后将水印信号解码得到水印信息。从而,本发明所述的在数字媒体上水印提取的方法和装置能够有效地对数字媒体进行保护。
申请公布号 CN103428503B 申请公布日期 2016.08.10
申请号 CN201310314626.5 申请日期 2013.07.24
申请人 北京印刷学院 发明人 程明智;杜艳平;齐英群;张勇斌;陈红斌
分类号 H04N19/467(2014.01)I;H04N19/625(2014.01)I 主分类号 H04N19/467(2014.01)I
代理机构 北京风雅颂专利代理有限公司 11403 代理人 李弘;杨红梅
主权项 一种在数字媒体上水印提取的方法,其特征在于,包括以下步骤:对嵌入水印的数字图像或视频分块,并对每个图像块或视频块进行二维DCT变换,得到每个图像块或视频块相对应的DCT系数矩阵;对变换后的每个系数矩阵分别提取水印信号;将每个系数矩阵的水印信号进行组合,得到完整图像或视频的水印信号,最后将水印信号解码得到水印信息;其中,所述嵌入水印的数字图像或视频是通过如下方法嵌入的水印信息:对数字图像或视频分块并对每个图像块进行二维DCT变换,得到每个图像块或视频块相对应的DCT系数矩阵;根据要嵌入的水印信息生成待嵌入的水印信号;首先,是将水印信息转换为二进制字符串,其比特流为W;然后,对二进制字符串进行纠错编码得到待嵌入的水印信号;将水印信号嵌入到每个系数矩阵中;其中,首先在每个系数矩阵中分别选择三个中低频系数,并对每个系数矩阵中选中的三个中低频系数进行排序;然后,每个系数矩阵在保持三个中低频系数间的相对大小关系不变的情况下,调整排序后的系数两两之间的距离,得到调整后的系数矩阵;最后,对调整后的每个系数矩阵嵌入水印信号;对嵌入后的每个系数矩阵进行二维DCT逆变换,得到嵌入后的图像块或视频块,所有嵌入后的图像块或视频块组成嵌入后的图像或视频;其中,所述调整排序后的系数两两之间的距离,包括:在每个系数矩阵中分别选择三个中低频系数,从小到大排序后得到Coef<sub>left</sub>≤Coef<sub>mid</sub>≤Coef<sub>right</sub>;所述调整排序后的系数两两之间的距离是计算Coef<sub>right</sub>和Coef<sub>left</sub>之间的距离D<sub>total</sub>=Coef<sub>right</sub>‑Coef<sub>left</sub>,设置一个阈值Threshold,表示Coef<sub>left</sub>和Coef<sub>right</sub>的最小距离;若D<sub>total</sub><Threshold,则调整Coef<sub>left</sub>和Coef<sub>right</sub>的值,将它们之间的距离增加到Threshold,即:<maths num="0001"><math><![CDATA[<mrow><msub><msup><mi>Coef</mi><mo>&prime;</mo></msup><mrow><mi>l</mi><mi>e</mi><mi>f</mi><mi>t</mi></mrow></msub><mo>=</mo><msub><mi>Coef</mi><mrow><mi>l</mi><mi>e</mi><mi>f</mi><mi>t</mi></mrow></msub><mo>-</mo><mfrac><mrow><mi>T</mi><mi>h</mi><mi>r</mi><mi>e</mi><mi>y</mi><mi>h</mi><mi>o</mi><mi>l</mi><mi>d</mi><mo>-</mo><msub><mi>D</mi><mrow><mi>t</mi><mi>o</mi><mi>t</mi><mi>a</mi><mi>l</mi></mrow></msub></mrow><mn>2</mn></mfrac></mrow>]]></math><img file="FDA0000901498660000021.GIF" wi="760" he="127" /></maths><maths num="0002"><math><![CDATA[<mrow><msub><msup><mi>Coef</mi><mo>&prime;</mo></msup><mrow><mi>r</mi><mi>i</mi><mi>g</mi><mi>h</mi><mi>t</mi></mrow></msub><mo>=</mo><msub><mi>Coef</mi><mrow><mi>r</mi><mi>i</mi><mi>g</mi><mi>h</mi><mi>t</mi></mrow></msub><mo>+</mo><mfrac><mrow><mi>T</mi><mi>h</mi><mi>r</mi><mi>e</mi><mi>s</mi><mi>h</mi><mi>o</mi><mi>l</mi><mi>d</mi><mo>-</mo><msub><mi>D</mi><mrow><mi>t</mi><mi>o</mi><mi>t</mi><mi>a</mi><mi>l</mi></mrow></msub></mrow><mn>2</mn></mfrac></mrow>]]></math><img file="FDA0000901498660000022.GIF" wi="795" he="127" /></maths>若D<sub>total</sub>≥Threshold,则对Coef<sub>left</sub>和Coef<sub>right</sub>不做任何修改,即:Coef'<sub>left</sub>=Coef<sub>left</sub>Coef'<sub>right</sub>=Coef<sub>right</sub>;其中,对调整后的每个系数矩阵嵌入水印信号,按如下方法进行嵌入:若水印信号为0,则<maths num="0003"><math><![CDATA[<mrow><msub><msup><mi>Coef</mi><mo>&prime;</mo></msup><mrow><mi>m</mi><mi>i</mi><mi>d</mi></mrow></msub><mo>=</mo><msub><msup><mi>Coef</mi><mo>&prime;</mo></msup><mrow><mi>l</mi><mi>e</mi><mi>f</mi><mi>t</mi></mrow></msub><mo>+</mo><mfrac><msub><mi>D</mi><mrow><mi>t</mi><mi>o</mi><mi>t</mi><mi>a</mi><mi>l</mi></mrow></msub><mrow><mi>S</mi><mi>c</mi><mi>a</mi><mi>l</mi><mi>e</mi></mrow></mfrac><mo>;</mo></mrow>]]></math><img file="FDA0000901498660000023.GIF" wi="567" he="127" /></maths>若水印信号为1,则<maths num="0004"><math><![CDATA[<mrow><msub><msup><mi>Coef</mi><mo>&prime;</mo></msup><mrow><mi>m</mi><mi>i</mi><mi>d</mi></mrow></msub><mo>=</mo><msub><msup><mi>Coef</mi><mo>&prime;</mo></msup><mrow><mi>r</mi><mi>i</mi><mi>g</mi><mi>h</mi><mi>t</mi></mrow></msub><mo>-</mo><mfrac><msub><mi>D</mi><mrow><mi>t</mi><mi>o</mi><mi>t</mi><mi>a</mi><mi>l</mi></mrow></msub><mrow><mi>S</mi><mi>c</mi><mi>a</mi><mi>l</mi><mi>e</mi></mrow></mfrac><mo>;</mo></mrow>]]></math><img file="FDA0000901498660000024.GIF" wi="582" he="127" /></maths>其中,Scale为常数,且Scale≥3,表示偏离中点<img file="FDA0000901498660000025.GIF" wi="390" he="135" />的程度,它的值越大,表示嵌入的强度越大。
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