变换域抗几何攻击灰度图像数字水印技术.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103279917A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103279917103279917A(43)申请公布日2013.09.04(21)申请号201310207800.6(22)申请日2013.05.30(71)申请人上海理工大学地址200093上海市杨浦区军工路516号(72)发明人白韬韬刘真卢鹏张建青卢智平张茜(74)专利代理机构上海德昭知识产权代理有限公司31204代理人郁旦蓉(51)Int.Cl.G06T1/00(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书6页说明书6页附图4页附图4页(54)发明名称变换域抗几何攻击灰度图像数字水印技术(57)摘要本发明是变换域抗几何攻击灰度图像数字水印技术，可抵抗一般图像处理攻击的同时，有效抵抗图像旋转、等比例缩放攻击的问题，以及嵌入强度过大而影响人眼视觉效果的问题。解决该问的技术方案是结合二维码技术和contourlet变换的特性将二维码嵌入到灰度图像中，同时采用字符串替换和置换相结合的加密方法解决二维码的安全性，采用量化的方式盲提取水印信息，并利用二维码解决图像无法抗任意旋转、等比例缩放问题。该技术不仅可以有效解决图像无法抵抗旋转、等比例缩放攻击的问题，也可以抵抗一定程度的一般图像处理攻击，能够广泛的应用于较大数字图像（不小于1024×1024像素）作品的版权保护。CN103279917ACN103279ACN103279917A权利要求书1/1页1.一种变换域抗几何攻击灰度图像数字水印技术，其特征在于，由以下水印嵌入步骤实现将水印嵌入到灰度载体图像中：(1)对所要嵌入的字符串，包括：英文字母大写或小写、数字、*，长度<=18字节的所述字符串进行字符串替换和置换加密；(2)对所述加密后生成的字符串编码，转换为标准QR二维码；(3)将所述灰度载体图像进行一级contourlet变换，取出其低频图像，采用分块量化嵌入方式，将所述QR二维码嵌入到低频系数中；(4)采用逆contourlet变换，得到含水印的图像。2.根据权利要求1所述的灰度图像数字水印技术，其特征在于，还具有以下步骤实现盲提取，用于验证所述水印信息的真伪：(1)将含水印的灰度图进行一级contourlet变换，得到低频图像；(2)采用分块量化提取的方式，将所述QR二维码，低频图像中提取出；(3)将所述QR二维码进行解码，对解码后的字符串按字符串置换和替换解密，转换为原始字符串。2CN103279917A说明书1/6页变换域抗几何攻击灰度图像数字水印技术技术领域[0001]本发明涉及一种数字水印方法，属于图像处理领域背景技术[0002]随着网络和通信技术的快速发展，数字产品版权保护问题日益突出。能否有效解决数字产品版权保护问题，直接影响着数字产品的健康快速发展。[0003]虽然数字水印领域的文章很多，但是多数的方法因其效果限制无法投入到实际应用中去。其中限制现有技术走向应用的瓶颈，就是目前很少有数字水印技术能够有效的抵抗旋转攻击和缩放攻击。一些空间域的水印算法能够在一定程度上抵抗旋转和缩放攻击，但是由于其对噪声的敏感，以及对压缩攻击的鲁棒性较差，使得此类方法也无法投入到实际应用中去。所以变换域水印逐渐成为研究热点。[0004]《一种抗几何攻击的小波域盲图像水印算法》一文所提出的变换域水印技术简单，并且可以抵抗旋转和缩放攻击，但是该文章中实验所选用的插值方式是实际操作中不常用的邻近差值方式，并且这种水印技术提取的水印图像只能过人眼主观观察，没有一个客观的标准来判定是否存在水印，这也使得此种方法无法投入到实际应用。发明内容[0005]针对上述问题，本发明利用QR二维码和contourlet变换的特性,建立了一种可以解决旋转攻击和等比例缩放攻击的数字水印技术，本技术也可抵抗一定程度的一般图像处理攻击，如：JPEG压缩、噪声和滤波攻击。同时获得较好的水印信息不可见性和较强的鲁棒性，具有很强的实用性。为解决水印信息的安全性问题，可将字符串进行加密处理，将加密生成的新字符串编码生成QR二维码作为水印信息。利用分块量化的嵌入方式以实现水印盲提取，从而实现了组织和个人对可疑图像的图片进行版权的保护认证。[0006]为了实现上述目的，可以采取以下方案：[0007]本发明提供了一种变换域抗几何攻击灰度图像数字水印技术，其特征在于，由以下嵌入步骤实现将水印嵌入到灰度载体图像中：(1)对所要嵌入的字符串，包括：英文字母大写或小写、数字、*，长度<=18字节的字符串进行字符串替换和置换加密；(2)对加密后生成的字符串编码，转换为标准QR二维码；(3)将灰度载体图像进行一级contourlet变换，取出其低频图像，采用分块量化嵌入方式，将QR二维码嵌入到低频系数中；