一種在數(shù)字媒體上水印嵌入的方法和裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種在數(shù)字媒體上水印嵌入的方法和裝置，包括步驟：對數(shù)字圖像或視頻分塊并對每個圖像塊或視頻塊進行二維DCT變換，得到每個圖像塊或視頻塊相對應的DCT系數(shù)矩陣；根據(jù)要嵌入的水印信息生成待嵌入的水印信號；將水印信號嵌入到每個系數(shù)矩陣中；對嵌入后的每個系數(shù)矩陣進行二維DCT逆變換，得到嵌入后的圖像塊或視頻塊，所有嵌入后的圖像塊或視頻塊組成嵌入后的圖像或視頻。從而，本發(fā)明所述的在數(shù)字媒體上水印嵌入的方法和裝置能夠有效地對數(shù)字媒體進行保護。
【專利說明】一種在數(shù)字媒體上水印嵌入的方法和裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及多媒體信號處理領(lǐng)域，特別是指一種在數(shù)字媒體上水印嵌入的方法和裝置
【背景技術(shù)】
[0002]隨著多媒體信息的獲取、表示、存儲和傳播日趨數(shù)字化，數(shù)字視頻技術(shù)的應用得到了極大的發(fā)展。數(shù)字視頻雖然有其明顯的先進性，但由于其使得視頻信息更快速地復制和傳播，因而引發(fā)了許多新的問題。最常見的問題就是，原始的視頻信息，會被非法地分發(fā)給未經(jīng)授權(quán)的用戶，即信息的非法傳播。作為一種預防信息非法傳播的新方法，近來，數(shù)字水印技術(shù)被越來越多地用于版權(quán)保護領(lǐng)域。版權(quán)保護的需求方，可以將版權(quán)識別信息嵌入到需要保護的視頻中。與數(shù)據(jù)加密的方式相比，嵌入水印后的視頻可以直接使用和分發(fā)，不需解密后使用。
[0003]數(shù)字媒體上水印算法的性能標準主要有:透明性、水印容量、魯棒性、安全性等。其中，透明性和魯棒性是最重要的兩個性能標準。在許多的應用場景中，水印算法嵌入的信息不能影響信息的載體數(shù)據(jù)的質(zhì)量。如果人們無法區(qū)分嵌入水印前后的載體，那么水印嵌入過程就可以稱作是不可感知的或透明的。其魯棒性是指數(shù)字水印圖像在遭受到多種惡意或者無意的攻擊后產(chǎn)生一定程 度失真的情況下，提取出來的數(shù)字水印仍能保持一定的完整性并能被準確鑒別。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提出一種在數(shù)字媒體上水印嵌入的方法和裝置，能夠有效地對數(shù)字媒體進行保護。
[0005]基于上述目的本發(fā)明提供的一種在數(shù)字媒體上水印嵌入的方法，包括步驟:
[0006]第一步:對數(shù)字圖像或視頻分塊并對每個圖像塊或視頻塊進行二維DCT變換，得到每個圖像塊或視頻塊相對應的DCT系數(shù)矩陣；
[0007]第二步:根據(jù)要嵌入的水印信息生成待嵌入的水印信號；
[0008]第三步:將水印信號嵌入到每個系數(shù)矩陣中；
[0009]第四步:對嵌入后的每個系數(shù)矩陣進行二維DCT逆變換，得到嵌入后的圖像塊或視頻塊，所有嵌入后的圖像塊或視頻塊組成嵌入后的圖像或視頻。
[0010]可選地，在進行所述第一步的過程中是將大小為Μ*Ν的原始圖像或視頻I分
成大小為Ρ*Ρ的圖像塊或視頻塊，得到L = iM/Pj*[M/Pj)個小塊，記為Di (X，y)，
χ, y=l, 2，3，...，P，i=l, 2，3...，L ;然后對每個圖像塊或視頻塊Di (x, y)進行二維DCT變換，得到每個圖像塊或視頻塊相對應的DCT系數(shù)矩陣Ci (U，ν)，u，V=I，2，3，...，P，i=l, 2，3…，L0
[0011]可選地，所述第二步是將水印信息轉(zhuǎn)換為二進制字符串，其比特流為W ;然后，對二進制字符串進行糾錯編碼得到待嵌入的水印信號。[0012]進一步地，所述的第三步包括以下步驟:
[0013]在每個系數(shù)矩陣中分別選擇三個中低頻系數(shù)，并對每個系數(shù)矩陣中選中的三個中低頻系數(shù)進行排序；
[0014]每個系數(shù)矩陣Ci在保持三個中低頻系數(shù)間的相對大小關(guān)系不變的情況下，調(diào)整排序后的系數(shù)兩兩之間的距離，最后得到調(diào)整后的系數(shù)矩陣C1' ；
[0015]對調(diào)整后的每個系數(shù)矩陣C1'嵌入水印信號。
[0016]進一步地，在每個系數(shù)矩陣中分別選擇三個中低頻系數(shù)，從小到大排序后得到Coefleft≤Coefmid ≤Coefright。
[0017]進一步地，所述調(diào)整排序后的系數(shù)兩兩之間的距離是計算Coefright和Coefleft之間的距離 Dtrtal=Coefright-Coefleft,設(shè)置一個閾值 Threshold,表示 Coefleft 和 Coefright 的最小距離；
[0018]若Dt<rtal<ThreShold，則調(diào)整Coefleft和Coefright的值，將它們之間的距離增加到Threshold,即:
【權(quán)利要求】
1.一種在數(shù)字媒體上水印嵌入的方法，其特征在于，包括步驟: 第一步:對數(shù)字圖像或視頻分塊并對每個圖像塊或視頻塊進行二維DCT變換，得到每個圖像塊或視頻塊相對應的DCT系數(shù)矩陣； 第二步:根據(jù)要嵌入的水印信息生成待嵌入的水印信號； 第三步:將水印信號嵌入到每個系數(shù)矩陣中； 第四步:對嵌入后的每個系數(shù)矩陣進行二維DCT逆變換，得到嵌入后的圖像塊或視頻塊，所有嵌入后的圖像塊或視頻塊組成嵌入后的圖像或視頻。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在進行所述第一步的過程中是將大小為M*N的原始圖像或視頻I分成大小為P*P的圖像塊或視頻塊，得到
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第二步是將水印信息轉(zhuǎn)換為二進制字符串，其比特流為W ;然后，對二進制字符串進行糾錯編碼得到待嵌入的水印信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述的第三步包括以下步驟: 在每個系數(shù)矩陣中分別選擇三個中低頻系數(shù)，并對每個系數(shù)矩陣中選中的三個中低頻系數(shù)進行排序； 每個系數(shù)矩陣Ci在保持三個中低頻系數(shù)間的相對大小關(guān)系不變的情況下，調(diào)整排序后的系數(shù)兩兩之間的距離，最后得到調(diào)整后的系數(shù)矩陣C/ ； 對調(diào)整后的每個系數(shù)矩陣C/嵌入水印信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，在每個系數(shù)矩陣中分別選擇三個中低頻系數(shù)，從小到大排序后得到Coefleft = Coefmid - Coefjright.
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述調(diào)整排序后的系數(shù)兩兩之間的距離是計算 Coefright 和 Coefleft 之間的距離 Dt(rtal=CoefHght-Coefleft,設(shè)置一個閾值 Threshold,表不Coefleft和Coefright的最小距尚； 若Dtotal〈Threshold，則調(diào)整Coefleft和Coef；ight的值，將它們之間的距離增加到Threshold,即:
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，對調(diào)整后的每個系數(shù)矩陣(V嵌入水印信號是將水印信號嵌入到(V中得到(V ’，按如下方法進行嵌入: 若水印信號為0,則
8.一種在數(shù)字媒體上水印嵌入的裝置，其特征在于，包括: 數(shù)字圖像或視頻分解處理模塊，用于對數(shù)字圖像或視頻分塊并對每個圖像塊或視頻塊進行二維DCT變換，得到每個圖像塊或視頻塊相對應的DCT系數(shù)矩陣； 水印信息處理模塊，與所述數(shù)字圖像或視頻分解處理模塊相連，用于根據(jù)要嵌入的水印信息生成待嵌入的水印信號； 嵌入模塊，分別與所述數(shù)字圖像或視頻分解處理模塊和所述水印信息處理模塊相連，用于將水印信號嵌入到每個系數(shù)矩陣中； 生成模塊，與所述嵌入模塊相連，用于對嵌入后的每個系數(shù)矩陣進行二維DCT逆變換，得到嵌入后的圖像塊或視頻塊，所有嵌入后的圖像塊或視頻塊組成嵌入后的圖像或視頻。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述的嵌入模塊在進行水印信號嵌入到每個系數(shù)矩陣的過程中是首先分別選擇三個中低頻系數(shù)，并對每個系數(shù)矩陣中選中的三個中低頻系數(shù)進行排序； 然后，每個系數(shù)矩陣在保持三個中低頻系數(shù)間的相對大小關(guān)系不變的情況下，調(diào)整排序后的系數(shù)兩兩之間的距離，最后得到調(diào)整后的系數(shù)矩陣； 最后，對調(diào)整后的每個系數(shù)矩陣嵌入水印信號。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述的嵌入模塊在每個系數(shù)矩陣中分別選擇三個中低頻系數(shù)，從小到大排序后得到Coefleft ( Coefmid ( Coefright ； 然后，在保持Coefleft ( Coefmid ( Coefright不變的情況下，計算Coefright和Coefleft之間的距離 Dtrtal=Coefright-Coefleft,設(shè)置一個閾值 Threshold,表示 Coefleft 和 Coefright 的最小距離； 若Dtotal〈Threshold，則調(diào)整Coefleft和Coef；ight的值，將它們之間的距離增加到Threshold,即:
【文檔編號】G06F21/10GK103440610SQ201310314627
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年7月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月24日
【發(fā)明者】程明智, 杜艷平, 齊英群, 張勇斌, 陳紅斌 申請人:北京印刷學院