用于嵌入数据的方法和设备技术

一种在诸如图像的二维信息信号中嵌入诸如水印的数据的方法。该方法包括用二维滤波器对信息信号的一部分进行滤波。为了减小在尖锐和延长的边缘中的水印的可见性，滤波器被配置为在至少两个不平行的方向上，将约为０的净加权应用于信息信号的该部分。优选的，这两个方向相互正交，例如水平和垂直的。如此滤波的信号被用于局部地控制水印嵌入深度（能量）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于在信息信号中嵌入数据的方法和设备。更具体的，但不是排他性的，本专利技术涉及一种在信息信号中嵌入水印的方法。
技术介绍
当前，使用连接在一起的计算机网络，例如通过互联网，可以容易的获得并发布数字数据。这种数据的获得和发布允许用户比过去情况下更易于获得数据。然而，它也给此类数据的所有者带来了一个问题用户能够获得并发布非法的副本，从而减少了数据所有者的合法收入。例如，在音乐文件的情况下，已知一些用户违反版权法复制文件并在彼此之间发布它们，这导致了此类版权的所有者没有获得本应归于他们的收入。类似的问题也出现在视频文件中。为了避免这种未授权的复制和发布，已知在信息信号中嵌入数字水印，以便使得非法复制和发布更加困难。 将水印添加到信息信号中可以认为是该信息信号的一种失真。重要的是，以这样的方式将水印添加到信息信号该失真对于信息信号的用户是感觉不到的或几乎感觉不到的。例如，在声音数据的情况下，当用户收听该声音文件时，水印的添加不应产生任何可听见的区别。类似的，在图像或视频文件的情况下，对于该数据的观看者而言，在图像数据内嵌入水印不应产生可感觉到的失真。因此可以理解，对于在信息信号的多个部分内嵌入的水印，重要的是它们对于用户几乎是不能感觉到的。 在Kalker，T.Depovere，G.，Haitsma，J.，and Maes，M.J.的’VideoWatermarking System For Broadcast Monitoring’，Proc.SPIE，Volume3657，pages 2621/2624，1999中描述了一种部分解决该问题的方法。在该论文中所述的方法用拉普拉斯滤波器(Laplacian filter)对信息信号进行滤波，并使用该滤波操作的输出对要被添加的水印进行加权。己知拉普拉斯滤波器在纹理区域中具有的高灵敏度，在平滑区域中具有的低灵敏度。已知失真在平滑区域中比在纹理区域中要更容易被感觉到，在该论文中所用的拉普拉斯滤波器在假定失真不影响图像的平滑区域的情况下，有效地确保了失真至少不太易于被感觉到。然而，拉普拉斯滤波器在包含边缘的图像区域中也具有高灵敏度。因此，使用该方法，失真出现在边缘区域中。假定已知在这种图像区域中失真相对易于被感觉到，在一些情况下，用该方法添加的水印在图像内的边缘附近对于用户而言是可以感觉到的。 US 6,707,930(Kalker等人)公开了一种方法，其设法克服这些问题。具体而言，不使用拉普拉斯滤波器，而是使用了四个不同的滤波器 和 上面所述的这四个滤波器是这样的其总和等于拉普拉斯滤波器 通过使用上面所述的四个方向滤波器，水印w能够被分离为四个方向性水印 W{h，v，d1，d2}＝L{h，v，d1，d2}*(L+e)-1*w 在此*表示卷积，e是较小的正常数，e避免了L在0的奇点。L-1是滤波器L的倒置。以这种方式产生了四个水印，其总和约等于原始水印w wh+wv+wd1+wd2≈w 因此，已经产生了四个方向滤波器和四个方向性水印，能够按以下来调整水印 调整后的水印能够这样添加到图像 y＝x+W 尽管在US 6,707,930中提出的方法在克服使用拉普拉斯滤波器而固有的问题中是有效的，并确保了不在边缘区域中增加可感觉到的失真，但要理解的是，其处理复杂的多，如以上所述的要求多个滤波操作和多种其它操作。
技术实现思路
本专利技术的实施例的一个目的是提供一种用于将数据嵌入到信息信号中的方法，其消除了或至少减轻了上述的一些问题。 根据本专利技术，提供了一种用于在二维信息信号中嵌入数据的方法，该方法包括，对所述信息信号的一部分进行滤波，所述滤波在至少两个不平行的方向上，将约为0的净加权(net weighting)应用到所述信息信号的所述部分，以产生滤波后的数据，基于所述滤波后的数据，将所述数据嵌入到所述信息信号中。 通过使用在至少在两个不平行的方向上应用约为0的净加权的滤波，能够将数据嵌入到所述信息信号中，从而不在这两个不平行的方向上施加失真。例如，这两个不平行方向可以是在图像内的水平方向和垂直方向，所述二维滤波器能够用于确保在这些边缘周围不产生失真。 可以用二维滤波器来执行所述滤波，所述二维滤波器被配置为，在至少两个不平行的方向上，将约为0的净加权应用到所述信息信号的所述部分。可选的，可以用一对滤波器来执行所述滤波，第一滤波器被配置为在第一方向上，将约为0的净加权应用到所述信息信号的所述部分，第二滤波器被配置为在与所述第一方向不平行的第二方向上应用约为0的净加权。优选的，这两个不平行的方向是彼此正交的方向。这两个彼此正交的方向的第一实例是水平和垂直方向。这两个彼此正交的方向的第二实例是两个对角线方向。 可以使用按照预定的多个行和预定的多个列排列的系数来定义所述滤波器，每行的系数可以具有基本上等于0的总和，每列的系数可以具有基本上等于0的总和。另外，穿过一条或两条主对角线的系数也可以总计为0。 本专利技术还提供了一种载体介质，其载有计算机可读取指令，所述指令被配置为使计算机执行以上所述的方法。 还提供了一种计算机设备，用于在信息信号中嵌入水印。所述设备包括程序存储器和处理器，所述程序存储器存储处理器可读取指令，所述处理器被配置为读取并执行存储在所述程序存储器中的指令。所述处理器可读取指令包括用于控制处理器执行上述的方法的指令。 附图说明 现在将参照附图，说明作为实例的本专利技术的实施例，其中 图1是本专利技术实施例中使用的方法的示意图，用于在图像中嵌入水印； 图2是根据现有技术的图像滤波的示意图；以及 图3是根据本专利技术实施例的图像滤波的示意图。 具体实施例方式 将水印添加到图像能够被认为是图像的失真，假定将修改一些像素值，以包括水印数据。希望以这样的方式将水印添加到图像几乎没有可觉察的失真出现在图像中。 重要的是，当决定应如何添加水印时，要考虑不同图像失真被人类视觉系统(HVS)所觉察的方式。HVS是这样的失真在纹理区域中几乎不可见，但在平滑区域和边缘周围的区域中具有高可见性。在水平和垂直边缘周围的区域尤其易受到失真的可觉察性的影响。另外，失真的可觉察性随亮度而改变，从而使得失真在中等亮度值中更易于被觉察。 给定HVS的这些特征，就可以理解，水印理想地应被嵌入到纹理区域内，而不是平滑区域或包括边缘的区域内，尤其是水平或垂直边缘。 如当前所述的，根据本专利技术的所述实施例，用一个滤波器对图像数据进行滤波，该滤波器被配置为在失真对于HVS而言是相对不易觉察的区域中具有高灵敏度。该滤波后的图像数据随后能够被用于调整(shape)水印，以便其被应用到失真对于HVS而言是相对不易觉察的区域中。 参照图1，图像数据1由滤波器2进行滤波，滤波器2使用滤波器系数3。这产生了滤波后的图像数据4。通过将水印5的各个值乘以滤波后的图像数据4的各个值，来调整水印5。水印还可以被剪切。这产生了调整后的水印6。调整后的水印6随后由加法器7应用到图像数据1，加法器7将调整后的水印6的适当值加到图像数据1的适当值上。这产生了包含水印的图像数据8。 通过等式(1)来说明水印的嵌入 y(n)＝x(n)+d|(x*G0本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在二维信息信号中嵌入数据的方法，所述方法包括：对所述信息信号的一部分进行滤波，所述滤波在至少两个不平行的方向上，将约为０的净加权应用到所述信息信号的所述部分，以产生滤波后的数据；以及基于所述滤波后的数据，将所述数据嵌入到所述信息信号中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：AJ范莱斯特，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]