基于虛擬一維條碼的圖像水印嵌入與檢測方法技術

基于虛擬一維條碼的圖像水印嵌入與檢測方法，包括設計一個具有正交特性的虛擬一維條碼、虛擬一維條碼圖像水印的嵌入、虛擬一維條碼圖像水印的檢測與提取的步驟。根據一維條碼的自我糾錯和自我定位性能，設計了二組相互交叉、相互印證的虛擬一維條碼技術方案，提出了基于虛擬一維條碼的圖像水印嵌入與檢測方法，實現了水印的自我定位、自我糾錯和全圖像覆蓋，解決現有圖像水印定位以及魯棒性的問題。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于圖像數據版權保護領域，具體涉及一種針對。
技術介紹
隨著計算機技術和互聯網的發展與普及，以及多媒體數據存儲和傳輸技術的進步，數字產品的傳輸和共享變得非常容易，也得數字產品的非法復制變得非常容易，隨之帶來了一系列有關版權的問題。為了保護版權所有者的利益，迫切需要找到一種有效的方法來保護數字產品的知識產權。數字水印技術正是從90年代以來這樣的背景下出現并蓬勃發展的。自從1993年Caronni首次提出的“數字水印”概念之后，數字水印技術已經成為版權保護技術的研究熱點。它可以將版權信息加入到靜態圖像、視頻音頻數據中，并對非法用戶的攻擊具有魯棒性，就是說非法用戶不破壞數字產品的質量是不能提取或取出數字水印的而合法用戶可以檢測水印信息來證明版權的有效性，并且不會破壞水印信息。所以數字水印在保護多媒體數據版權方面具有加密技術無法比擬的優越性。
技術實現思路
本專利技術的目的在于根據一維條碼的自我糾錯和自我定位性能，設計了二組相互交叉、相互印證的虛擬一維條碼技術方案，提出了，實現了水印的自我定位、自我糾錯和全圖像覆蓋，解決現有圖像水印定位以及魯棒性的問題。本專利技術解決其技術問題所采用的技術方案是 一種，包括以下步驟( I)、設計一個具有正交特性的虛擬一維條碼；(1.1)、對版權信息用公鑰加密算法進行加密處理；(1. 2)、根據加密的版權信息生成一維條碼的二值圖像；(1. 3)、把一維條碼圖像擴展到具有與需要加入η級小波圖像同樣大小圖像；(1. 4)、對擴展后的一維條碼二值圖像進行90°C旋轉；(1. 5)、把兩組虛擬一維條碼圖像進行疊加，生成一個具有正交特性的虛擬一維條碼二值圖像；(2)、虛擬一維條碼圖像水印的嵌入虛擬一維條碼圖像水印的嵌入方法是把版權信息經加密處理后，生成一維條碼，充分利用條碼的自我定位與自我糾錯性能，提高版權信息在圖像載體上的魯棒性。其具體的實施步驟如下(2.1)、輸入原始圖像數據；(2. 2)、對原始圖像進行η級小波變換，得到HHn、LHn, LHn, LLn,根據圖像的大小，η取值范圍一般選擇(2〈n〈6)。(2. 3)、在LLn選擇子圖范圍小于水印信息圖像的子圖作為嵌入水印信息圖像的載體；(2. 4)、水印的嵌入公式是f ^(1+Qffi),式中，α的大小決定了水印信號修改圖像頻率的強度。(2. 5)、利用上一步中的水印嵌入公式，對1^ 子圖嵌入(I)設計并生成的虛擬一維條碼二值圖像水印信息。(2. 6)、對嵌入水印信息的圖像載體進行小波反變換得到嵌有水印信息的圖像。(3)、虛擬一維條碼圖像水印的檢測與提取虛擬一維條碼圖像水印的檢測與提取方法是嵌入方法的逆過程，只是由于存在故意的水印攻擊與非故意的水印攻擊，檢測與提取需要有一些補償性處理，以便正確提取一維條碼圖像，其具體過程如下(3.1)、輸入需要進行水印檢測的圖像數據；(3. 2)、對原始圖像進行η級小波變換，得到HHn、LHn, LHn, LLn,根據圖像的大小，η取值范圍一般選擇(2〈η〈6)。(3. 3)、在LLn選擇子圖范圍小于水印信息圖像的子圖作為嵌入水印信息圖像的載體；(3. 4)、虛 擬一維條碼圖像的提取公式是:1=( C' 土 -Ci)/(a Ci),式中，a Ci是自適應的虛擬一維條碼圖像頻率強度比。(3. 5)、對虛擬一維條碼水印信息圖像進行正交分離處理，同時對兩幅一維條碼圖像進行重疊比較，以重組被攻擊破壞的一維條碼(圖3)。(3. 6)、對重組后的一維條碼(圖2)使用相應的條碼識別軟件進行條碼識別處理，獲取加密的水印原始信息。(3. 7)、依據用戶提供的密鑰進行解密處理，確認圖像的版權所有者。本專利技術的有益效果為根據一維條碼的自我糾錯和自我定位性能，設計了二組相互交叉、相互印證的虛擬一維條碼技術方案，提出了，實現了水位的自我定位、自我糾錯和全圖像覆蓋，解決了現有圖像水印定位以及魯棒性的問題。本專利技術所采用的方法實現簡單有效，具有很好的抗幾何攻擊性能。能夠為電子圖像數據的生產、傳播與應用提供有效的版權保護。附圖說明圖1為的系統框架。圖2為版權信息經加密處理后的一維條碼像。圖3為具有版權信息的條碼圖像通過橫向重疊，縱向拉伸，擴展到適合η級小波圖像同樣大小的水印信息圖像。圖4為圖3的相互正交重疊后的版權水印信息圖像。圖5為實驗用水印載體圖像。圖6為加入一維條碼水印信息后的圖像。圖7經水印攻擊處理后提取的版權水印信息圖像。具體實施例方式下面結合附圖對本專利技術作進一步描述。參照圖f圖6，一種，包括以下步驟其中圖1是的處理流程圖。(I)圖2 -4設計具有正交特性的虛擬一維條碼水印信息圖像；(1.1)、對版權信息用公鑰加密算法進行加密處理；(1. 2)、根據加密的版權信息生成一維條碼的二值圖像(圖2)；(1. 3)、把一維條碼圖像擴展到具有與需要加入η級小波圖像同樣大小圖像(圖3)；(1. 4)、對擴展后的一維條碼二值圖像進行90°C旋轉；(1. 5)、把兩組虛擬一維條碼圖像進行疊加，生成一個具有正交特性的虛擬一維條碼二值圖像(圖4)；(2)圖5-圖6是說明在η級小波圖像的低頻部分利用加權法嵌入水印信息圖像的過程，采用的具體方法與步驟如下 (2.1)、輸入原始圖像數據(圖5);(2. 2)、對原始圖像進行η級小波變換，得到HHn、LHn, LHn, LLn,根據圖像的大小，η取值范圍一般選擇(2〈η〈6)。(2. 3)、在LLn選擇子圖范圍小于水印信息圖像的子圖作為嵌入水印信息圖像的載體；(2. 4)、水印的嵌入公式是f ^(1+Qffi),式中，α的大小決定了水印信號修改圖像頻率的強度。(2. 5)、利用上一步中的水印嵌入公式，對1^ 子圖嵌入(I)設計并生成的虛擬一維條碼二值圖像水印信息。(2. 6)、對嵌入水印信息的圖像載體進行小波反變換得到嵌有水印信息的圖像(圖6)。(3)、虛擬一維條碼圖像水印的檢測與提取方法虛擬一維條碼圖像水印的檢測與提取方法是嵌入方法的逆過程，只是由于存在故意的水印攻擊與非故意的水印攻擊，檢測與提取需要有一些補償性處理，以便正確提取一維條碼圖像，其具體過程如下(3.1)、輸入需要進行水印檢測的圖像數據(圖6)；(3. 2)、對原始圖像進行η級小波變換，得到HHn、LHn, LHn, LLn,根據圖像的大小，η取值范圍一般選擇(2〈η〈6)。(3. 3)、在LLn選擇子圖范圍小于水印信息圖像的子圖作為嵌入水印信息圖像的載體；(3. 4)、虛擬一維條碼圖像的提取公式是％=( C' , -Ci)/(a Ci),式中，a Ci是自適應的虛擬一維條碼圖像頻率強度比。(3. 5)、對虛擬一維條碼水印信息圖像進行正交分離處理，同時對兩幅一維條碼圖像進行重疊比較，以重組被攻擊破壞的一維條碼(圖3)。(3. 6)、對重組后的一維條碼(圖2)使用相應的條碼識別軟件進行條碼識別處理，獲取加密的水印原始信息。(3. 7)、依據用戶提供的密鑰進行解密處理，確認圖像的版權所有者。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于虛擬一維條碼的圖像水印嵌入與檢測方法，包括以下步驟：（1）、設計一個具有正交特性的虛擬一維條碼；（1.1）、對版權信息用公鑰加密算法進行加密處理；（1.2）、根據加密的版權信息生成一維條碼的二值圖像；（1.3）、把一維條碼圖像擴展到具有與需要加入n級小波圖像同樣大小圖像；（1.4）、對擴展后的一維條碼二值圖像進行90℃旋轉；（1.5）、把兩組虛擬一維條碼圖像進行疊加，生成一個具有正交特性的虛擬一維條碼二值圖像；（2）、虛擬一維條碼圖像水印的嵌入方法虛擬一維條碼圖像水印的嵌入方法是把版權信息經加密處理后，生成一維條碼，充分利用條碼的自我定位與自我糾錯性能，提高版權信息在圖像載體上的魯棒性。其具體的實施步驟如下：（2.1）、輸入原始圖像數據；（2.2）、對原始圖像進行n級小波變換，得到HHn、HLn、LHn、LLn，根據圖像的大小，n取值范圍一般選擇(2嵌入公式，對LLn子圖嵌入（1）設計并生成的虛擬一維條碼二值圖像水印信息。（2.6）、對嵌入水印信息的圖像載體進行小波反變換得到嵌有水印信息的圖像。?（3）、虛擬一維條碼圖像水印的檢測與提取方法虛擬一維條碼圖像水印的檢測與提取方法是嵌入方法的逆過程，只是由于存在故意的水印攻擊與非故意的水印攻擊，檢測與提取需要有一些補償性處理，以便正確提取一維條碼圖像，其具體過程如下：（3.1）、輸入需要進行水印檢測的圖像數據；（3.2）、對原始圖像進行n級小波變換，得到 HHn、HLn、LHn、LLn，根據圖像的大小，n取值范圍一般選擇(2...

【技術特征摘要】
1.一種基于虛擬一維條碼的圖像水印嵌入與檢測方法，包括以下步驟(1)、設計一個具有正交特性的虛擬一維條碼；(1.1)、對版權信息用公鑰加密算法進行加密處理；(1. 2)、根據加密的版權信息生成一維條碼的二值圖像；(1. 3)、把一維條碼圖像擴展到具有與需要加入η級小波圖像同樣大小圖像；(1. 4)、對擴展后的一維條碼二值圖像進行90°C旋轉；(1. 5)、把兩組虛擬一維條碼圖像進行疊加，生成一個具有正交特性的虛擬一維條碼二值圖像；(2)、虛擬一維條碼圖像水印的嵌入方法虛擬一維條碼圖像水印的嵌入方法是把版權信息經加密處理后，生成一維條碼，充分利用條碼的自我定位與自我糾錯性能，提高版權信息在圖像載體上的魯棒性。其具體的實施步驟如下(2.1)、輸入原始圖像數據；(2. 2)、對原始圖像進行η級小波變換，得到HHn、HLn, LHn, LLn，根據圖像的大小，η取值范圍一般選擇(2〈η〈6)。(2. 3)、在LLn選擇子圖范圍小于水印信息圖像的子圖作為嵌入水印信息圖像的載體； (2. 4)、水印的嵌入公式是C' ^Ci (1+Qffi),式中，α的大小決定了水印信號修改圖像頻率的強度。(2. 5)、利用上一步中的水印嵌入公式，對1^ 子...

【專利技術屬性】
技術研發人員：朱文忠，楊曦，葉陽，張旭東，葉露涵，朱龍澤，任易，李巖，
申請(專利權)人：浙江工業大學，
類型：發明
國別省市：