一种面向版权保护服务的遥感影像数字水印方法

摘要

本发明公开了一种基于映射机制的遥感影像数字水印嵌入和检测算法，属于地理信息版权保护的技术领域。本发明的方法基于对遥感影像几何攻击的分析，根据在影像经过裁剪后，影像的像元值没有发生改变，只是坐标位置发生了移动，通过扩展映射参数，建立遥感影像数据与水印信息之间的多对一的映射关系，确定水印的嵌入位置。该方法充分利用了遥感影像的像元值在几何攻击前后的特性，解决了水印信息不同步的问题，从而大大提高了算法的鲁棒性，解决了目前遥感影像算法无法抵抗裁剪和旋转等几何攻击的问题。

主权项

1.一种面向版权保护服务的遥感影像数字水印方法，其特征在于包括以下过程：(1)水印信息生成步骤一：采用伪随机数发生器生成一个具有唯一标识的水印种子数WMSeed；步骤二：采用线性同余随机序列发生器，将生成的水印种子WMSeed作为密钥Key生成一个具有均匀分布的-1和1序列，其中，即为生成的无意义水印信息：W＝G(Key)＝{-1，1}；步骤三：建立有意义水印信息W和水印种子WMSeed的参照表；(2)映射扩展机制步骤一：建立根据影像数据I映射水印序列W的函数，f(I)＝W步骤二：确定定位至某一水印位的像元个数，即映射水印容差L，为了获得更好的鲁棒性，L≥3；步骤三：针对单通道的遥感影像建立扩展变量将影像数据I像元取值范围由[0，255]扩展为[0，255]*[0，255]；步骤四：扩展变量取为邻域窗口均值变量c，窗口均值参数c定义如下：$c(m,n)=\frac{1}{k\times l}\underset{i=m-k^{\prime }}{\overset{i=m+k^{\prime }}{\Sigma }}\underset{j=n-l^{\prime }}{\overset{j=n+l^{\prime }}{\Sigma }}I(i,j)$其中，(m，n)表示影像的行列号，k和l表示窗口大小，k′＝[k/2]，l′＝[l/2]，“[]”表示取整，c的取值范围为[0，255]；步骤六：将影像数据I像元值和扩展变量c与水印序列W进行定位，建立定位函数f(I，c)＝W；(3)水印嵌入过程步骤一：数据的读取和处理，读取待嵌入水印信息的遥感影像数据，获取数据的大小，判断数据是否需要进行分块处理；步骤二：影像数据与水印信息的同步动态定位函数的建立；获取中心像元值及其领域窗口均值，并作为同步动态定位函数的输入参数与水印信息；步骤三：基于量化的水印嵌入规则嵌入水印；步骤四：保存嵌入水印信息后的影像数据；(4)水印检测过程，为所述(3)水印嵌入过程的逆过程：步骤一：数据的读取和处理，读取含水印信息的遥感影像数据，获取数据的大小，判断数据是否需要进行分块处理；步骤二：影像数据与水印信息的同步动态定位函数的建立；获取中心像元值及其邻域窗口均值，并作为同步动态定位函数的输入参数与水印信息；步骤三：基于量化的水印检测规则检测水印；步骤四：计算提取的水印信息与原始水印信息的相关系数；步骤五：水印检测结果输出。