一种图像数字水印嵌入及检测系统技术方案

本发明专利技术提供了一种图像数字水印嵌入及检测系统，包括数字水印嵌入子系统和数字水印检测子系统；数字水印嵌入子系统包括：二值图像水印获取单元；源图像获取单元；嵌入位置计算单元；水印嵌入单元；数字水印提取子系统包括：待检测图像获取单元；提取位置计算单元；水印提取单元。本发明专利技术的图像数字水印嵌入及检测系统还可包括数字水印管理子系统和数字水印信息库管理子系统。本发明专利技术可应用于有版权认证资格的第三方应用系统，对互联网上传输的图像信息提供版权保护和认证。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及版权认证的
，具体的说涉及利用二值图像数字水印技术和水印隐藏技术，更具体的说本专利技术涉及一种图像数字水印嵌入及检测系统。
技术介绍
随着互联网技术的飞速发展，网络上数字图像信息容量急剧增长，发生的相关侵权行为也逐步增多。由于大部分数字图像在发布前没有经过数字版权技术处理，即使发生侵权也无法取证并进行侵权判定，因此需要有能对数字图像进行水印嵌入且处理效率高、 抗攻击能力和鲁棒性强的数字图像版权系统。而现有技术中，存在的普遍问题是数字水印信息容量小，无法应对大量企业同时进行数字版权保护的要求，同时也无法实现企业要求定制自己特有水印的要求。大部分数字图片发布者，如互联网内容供应商、报社和杂志社等对发布的重要数字图片只进行明文水印嵌入以标识版权，这种方式影响了图片内容，同时盗用者能通过图像编辑工具屏蔽掉图片上的明文水印；目前已实现的一些初步的数字水印技本产品，嵌入的水印信息量小，不足以标识众多创作者的图片版权，不能进行大范围推广。同时对大量图片进行水印嵌入和提取时，操作时间长、效率低，难以应对网络上已发布的海量图片，导致大量的侵权行为不能被发现； 普通的数字水印嵌入技术抗攻击能力差，对于一般的几何处理、噪声或编码抵抗能力弱，数字水印极易遭到破坏；也没有实现对嵌入图像数字水印的图像版权保护管理系统进行注册、加密、查询和检索的管理系统。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述技术问题，本专利技术的目的是提供了一种图像数字水印嵌入及检测系统。为了达到上述目的，本专利技术是通过下述技术手段来实现的本专利技术的专利技术人采用了一种基于环带的图像数字水印技术，在数字图像进行旋转几何变换时，因为水印环带是到数字图像中心距离为一个固定范围的象素点的集合，单个水印环带中的元素几乎不会变化。同时，在数字图像进行插值运算时，运用的是线性的均值运算，只要水印环带中的元素个数足够多，由统计规律可知，水印环带中所有元素的均值变化范围也非常小。这样，水印环带就可以成为数字水印信息的载体。更进一步对环带进行等分形成扇形块，从而可以在水印嵌入过程中能够记录数字图像旋转的角度，缩放比例，进而恢复原始图像。另外本专利技术提出的环带水印其中心具有中心圆块，在嵌入的过程中对中心圆块进行扇形分割并嵌入中心标志，使得在检测过程能够迅速定位水印环带中心，并可据此作为检测数字图像中是否存在数字水印的依据，因其需要完全提取出数字水印信息，非常适合海量数字图像的批量处理；另外本专利技术还采用了 NC系数(Normalized Correlation),即相似性测量,来衡量提取出来的数字水印与原始数字水印的相似性程度；系统还将分析提取出的数字水印信息与原始数字水印信息的某些内容特征，并以此作为二者相似程度的附加判别方法，减小数字水印技术在应用过程中出现误判的可能性。为了实现上述目的，如图I所示，本专利技术提供了一种图像数字水印嵌入及检测系统，包括数字水印嵌入子系统和数字水印检测子系统；其中的数字水印嵌入子系统用于向源图像中嵌入保密的二值图像数字水印信息， 如图3所示，其包括二值图像水印获取单元，用于获取用户提供的已加密的二值图像水印，并将其转化为数字序列；源图像获取单元，获取所述图像的像素颜色信息；嵌入位置计算单元，用于计算加密的二值图像水印数字序列在所述文件中的嵌入位置；水印嵌入单元， 利用DCT算法实现二值图像水印的嵌入；其中的数字水印提取子系统用于从待检测图像中检测出其中嵌入的二值图像水印信息，如图4所示，其包括待检测图像获取单元，获取所述图像的像素颜色信息；提取位置计算单元，用于计算加密的二值图像水印数字序列在所述文件中的嵌入位置；水印提取单元，利用DCT算法实现二值图像水印的提取；其中，嵌入位置计算单元，首先选取源图像中的一点作为圆心，按照一定的直径形成多个同心圆部分，将源图像分成中心圆块和多个环带块，其中的中心圆块和多个环带块作为水印信息嵌入位置；提取位置单元，按照与水印嵌入相同的方式，将待检测图像分成中心圆块和多个环带块。其中优选的，中心圆块和多个环带块可进一步等分成多个扇形块，优选将中心圆和环带等分成10-30份，即形成弧度为12-36度的扇形块；优选分成20等份形成弧度为18 度的扇形块。将多个环带块进一步分成多个等分的扇形块能够真实记录数字图像旋转的角度；将中心圆块分成多个扇形块，还能能够在中心圆添加标志，使得在水印信息提取过程中能够迅速定位水印中心。如图2所示本专利技术的图像数字水印嵌入及检测系统还包括数字水印管理子系统， 所述的数字水印管理子系统用于实现大容量数字水印的注册、生成、加密、解密、验证功能； 如图5所示，该数字水印管理子系统包括水印注册单元，用于接受用户提供的源水印转化为二值图像水印信息；数字水印生成单元，将用户提供的二值图像水印信息转化为01数字序列；加密单元，对生成的01数字序列进行加密，获得加密的二值图像数字水印信息；解密单元，对提取的二值图像水印进行解密；判断单元，判断提取的二值图像水印与嵌入的二值图像水印的相似程度，判断待检测图像是否侵犯版权。如图2所示本专利技术的图像数字水印嵌入及检测系统还包括数字水印信息库管理子系统，可实现大容量数字水印相关信息的存储、查询、维护和检索等功能。其中加密单元和解密单元采用RSA算法。不对称密码技术使用不同的加密密钥 (公钥)和解密密钥(私钥)，并且解密密钥不能从加密密钥中推导出来。本申请由于在水印的生成和检测过程中采用了基于RSA不对称算法的加密算法，因此，只有已知私钥的人才能够对文件内容进行修改，即使是已知公钥的合法文件接收方也不能对文件进行修改。 所述的RSA的加密解密过程如下权利要求1.一种图像数字水印嵌入及检测系统，包括数字水印嵌入子系统和数字水印检测子系所述的数字水印嵌入子系统用于向源图像中嵌入保密的二值图像数字水印信息，包括二值图像水印获取单元，用于获取用户提供的已加密的二值图像水印，并将其转化为数字序列；源图像获取单元，获取所述图像的像素颜色信息；嵌入位置计算单元，用于计算加密的二值图像水印数字序列在所述文件中的嵌入位置；水印嵌入单元，利用DCT算法实现二值图像水印的嵌入；所述的数字水印提取子系统用于从待检测图像中检测出其中嵌入的二值图像水印信息，包括待检测图像获取单元，获取所述图像的像素颜色信息；提取位置计算单元，用于计算加密的二值图像水印数字序列在所述文件中的嵌入位置；水印提取单元，利用DCT算法实现二值图像水印的提取； 其中，嵌入位置计算单元，首先选取源图像中的一点作为圆心，按照一定的直径形成多个同心圆部分，将源图像分成中心圆块和多个环带块，其中的中心圆块和多个环带块作为水印信息嵌入位置；提取位置单元，按照与水印嵌入相同的方式，将待检测图像分成中心圆块和多个环带块。2.权利要求I所述的图像数字水印嵌入及检测系统，特征在于其还包括数字水印管理子系统，所述的数字水印管理子系统用于实现大容量数字水印的注册、生成、加密、解密、验证功能；包括水印注册单元，用于接受用户提供的源水印转化为二值图像水印信息；数字水印生成单元，将用户提供的二值图像水印信息转化为01数字序列；加密单元，对生成的 01数字序列进行加密，获得加密的二值图像数字水印信息；解密单元，对提取的二值图像水印进行解密；判断本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：余伟华，刘泽，吴龙为，
申请(专利权)人：北京中盈信安科技发展有限责任公司，
类型：发明
国别省市：