一種水印嵌入方法和提取方法及裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種數(shù)字水印嵌入方法和提取方法及裝置。一種水印嵌入方法，包括：載入待處理文檔、預設(shè)密鑰、以及水印圖像；將所述預設(shè)密鑰嵌入到所述水印圖像，獲得第一加密水印信息；對所述第一加密水印信息進行加密生成第二加密水印信息；向所述待處理文檔中嵌入所述第二加密水印信息；輸出嵌入所述第二加密水印信息的文檔。本發(fā)明采用雙重加密的方法，解決嵌入數(shù)據(jù)量較少，對仿射變換敏感，信息容易失真的問題，實現(xiàn)待處理文檔內(nèi)容不變且版權(quán)不受侵害的效果。
【專利說明】
一種水印嵌入方法和提取方法及裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明實施例涉及數(shù)字水印技術(shù)，尤其涉及一種水印嵌入方法和提取方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著信息化社會的到來，像音樂、電影、書籍期刊等都開始數(shù)字化并存儲在計算機中。但是同時由于數(shù)字化產(chǎn)品的病毒式傳播的特性，使得盜版和內(nèi)容完整性問題日益嚴重。數(shù)字水印是近年來出現(xiàn)的數(shù)字產(chǎn)品版權(quán)保護技術(shù)，可攜帶有版權(quán)信息和認證信息，保護數(shù)字產(chǎn)品的合法拷貝與傳播。
[0003]數(shù)字水印技術(shù)誕生于20世紀90年代，主要為了解決數(shù)據(jù)安全和版權(quán)保護的問題。數(shù)字水印的基本思想是:在不更改數(shù)據(jù)文件內(nèi)容的前提下，將秘鑰、版權(quán)保護信息和認證信息等嵌入到圖像、文檔、視頻等文件中。在提取數(shù)字水印之后驗證合法性，鑒別出非法復制和盜用的數(shù)字產(chǎn)品，作為密碼學的加密或置亂技術(shù)的補充，保護數(shù)字產(chǎn)品的合法拷貝和傳播。
[0004]數(shù)字水印技術(shù)雖然發(fā)展了很多年，也出現(xiàn)了較多的方法，但是采用單一的數(shù)字水印嵌入算法，存在著各種問題:如當算法具有嵌入簡單，隱藏容量大，具有很好的不可感知性等優(yōu)點時，往往存在信息容易失真的缺點，或者，嵌入算法較為安全，但是嵌入的數(shù)據(jù)量較少，對仿射變換敏感。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供一種水印嵌入方法和提取方法及裝置，以實現(xiàn)待處理文檔內(nèi)容不變且版權(quán)不受侵害的效果。
[0006]第一方面，本發(fā)明實施例提供了一種水印嵌入方法，包括:
[0007]載入待處理文檔、預設(shè)密鑰、以及水印圖像；
[0008]將所述預設(shè)密鑰嵌入到所述水印圖像，獲得第一加密水印信息；
[0009]對所述第一加密水印信息進行加密生成第二加密水印信息；
[0010]向所述待處理文檔中嵌入所述第二加密水印信息；
[0011]輸出嵌入所述第二加密水印信息的文檔。
[0012]第二方面，本發(fā)明實施例提供了一種水印提取方法，其特征在于，包括:
[0013]載入待處理文檔；
[0014]提取所述待處理文檔文件頭中的第二加密水印信息；
[0015]對所述第二加密水印信息進行解密，獲得第一水印信息；
[0016]對第一加密水印信息進行解密，獲得密鑰字符信息。
[0017]第三方面，本發(fā)明實施例提供了一種水印嵌入裝置，其特征在于，包括:
[0018]載入模塊，用于載入待處理文檔，預設(shè)密鑰，以及水印圖像；
[0019]第一加密模塊，用于將所述預設(shè)密鑰嵌入到所述水印圖像，獲得第一加密水印信息;
[0020]第二加密模塊，用于對所述第一加密水印信息進行加密生成第二加密水印信息；
[0021]嵌入模塊，用于向所述待處理文檔中嵌入所述第二加密水印信息；
[0022]輸出模塊，用于輸出嵌入所述第二加密水印信息的文檔。
[0023]第四方面，本發(fā)明實施例提供了一種水印提取裝置，其特征在于，包括:
[0024]載入模塊，用于載入待處理文檔；
[0025]水印提取模塊，用于提取所述待處理文檔文件頭中的第二加密水印信息；
[0026]第一解密模塊，用于對所述第二加密水印信息進行解密，獲得第一水印信息；
[0027]第二解密模塊，用于對第一加密水印信息進行解密，獲得密鑰字符信息。
[0028]本發(fā)明通過對水印圖像進行嵌入預設(shè)密鑰，以及對嵌入密鑰后的水印圖像進行加密的方式，解決嵌入數(shù)據(jù)量較少，對仿射變換敏感，信息容易失真的問題，實現(xiàn)待處理文檔內(nèi)容不變且版權(quán)不受侵害的效果。
【附圖說明】
[0029]圖1是本發(fā)明實施例一中的水印嵌入方法的流程圖；
[0030]圖2是本發(fā)明實施例二中的水印嵌入方法的流程圖；
[0031]圖3是本發(fā)明實施例三中的水印嵌入裝置的結(jié)構(gòu)框圖；
[0032]圖4是本發(fā)明實施例四中的水印提取方法的流程圖；
[0033]圖5是本發(fā)明實施例五中的水印提取裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實施方式】
[0034]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明?？梢岳斫獾氖?，此處所描述的具體實施例僅僅用于解釋本發(fā)明，而非對本發(fā)明的限定。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本發(fā)明相關(guān)的部分而非全部結(jié)構(gòu)。
[0035]實施例一
[0036]圖1為本發(fā)明實施例一提供的水印嵌入方法的流程圖，該方法可以由水印嵌入裝置來執(zhí)行，具體包括如下步驟:
[0037]步驟101:載入待處理文檔、預設(shè)密鑰、以及水印圖像；
[0038]其中，待處理文檔為PDF文檔，音頻，視頻，圖像中的任意一種；預設(shè)密鑰為設(shè)定長度的字符串，包括設(shè)定長度的字母串，數(shù)字串中的任意一種或其組合；水印圖像可以為位圖文件，二值圖像等，例如BMP格式的圖形文件。
[0039]步驟S102:將所述預設(shè)密鑰嵌入到所述水印圖像，獲得第一加密水印信息；
[0040]示例性的，將所述預設(shè)密鑰嵌入到所述水印圖像中，可以采用最低有效位(LSB)算法來進行嵌入，將嵌入預設(shè)密鑰的水印圖像作為第一加密水印信息。需要說明的是，上市示例僅為一種實現(xiàn)預設(shè)密鑰嵌入到所述水印圖像的具體方式，本發(fā)明實施例對將所述預設(shè)密鑰嵌入到所述水印圖像的方式不作限制。
[0041]步驟S103:對所述第一加密水印信息進行加密生成第二加密水印信息；
[0042]示例性的，將上述步驟S102中獲取的第一加密水印信息進行二次加密，生成第二加密水印信息，所述第二加密水印信息為一加密字符串或字符文件，為二進制的水印信息。二次加密算法可選用諸如Patchwork算法，變換域算法，壓縮域算法，NEC算法等，將所述第一加密水印信息重新編碼及加密，生成第二加密水印信息。
[0043]步驟S104:向所述待處理文檔中嵌入所述第二加密水印信息；
[0044]將上述經(jīng)過二次加密后獲得的二加密水印信息嵌入到所述待處理文檔中，獲得嵌入加密水印信息的文檔。
[0045]步驟S105:輸出嵌入所述第二加密水印信息的文檔。
[0046]本發(fā)明通過對水印圖像進行嵌入預設(shè)密鑰，以及對嵌入密鑰后的水印圖像進行二次加密的方式，解決嵌入數(shù)據(jù)量較少，對仿射變換敏感，信息容易失真的問題，實現(xiàn)待處理文檔內(nèi)容不變且版權(quán)不受侵害的效果。
[0047]實施例二
[0048]圖2為本發(fā)明實施例二提供的水印嵌入方法的流程圖，本實施例以上述各實施例為基礎(chǔ)進行優(yōu)化，該方法具體包括如下步驟:
[0049]步驟S201:載入待處理文檔、預設(shè)密鑰、以及水印圖像；
[0050]其中，待處理文檔為PDF文檔，音頻，視頻，圖像中的任意一種；預設(shè)密鑰為設(shè)定長度的字符串，包括設(shè)定長度的字母串，數(shù)字串中的任意一種或其組合；水印圖像為位圖文件，例如BMP格式的圖形文件。
[0051]具體地，在載入待處理文檔之后，優(yōu)選地，對載入的載入待處理文檔進行預處理，判斷所述載入的載入待處理文檔是否為可進行水印嵌入的文檔，所述可進行水印嵌入的文檔是指符合可進行水印嵌入的文檔類型并且為沒有損壞的文檔。當所述載入的載入待處理文檔為可進行水印嵌入的文檔時，繼續(xù)執(zhí)行操作步驟，否則結(jié)束操作。
[0052]步驟S202:將所述預設(shè)密鑰嵌入到所述水印圖像的像素最低有效位，獲得第一加密水印信息；
[0053]步驟S203:將所述第一加密水印信息重新編碼及加密，生成第二加密水印信息；
[0054]步驟S204:將所述第二加密水印信息生成加密文本字符串；
[0055]步驟S205:向所述待處理文檔中嵌入所述加密文本字符串；
[0056]示例性的，以PDF文件為例說明如何向所述待處理文檔中嵌入所述加密文本字符串，PDF文件由文件頭、文件體、交叉引用表和文件追蹤體四個元素構(gòu)成，其嵌入方法如下:
[0057](I)以二進制形式打開PDF文件；
[0058](2)通過關(guān)鍵字“startxref”找到交叉引用表的最后一個交叉引用節(jié)的偏移
[0059]地址，如果有的話，通過鍵/Prev的值找出所有交叉引用節(jié)的偏移地址；
[0060](3)統(tǒng)計交叉引用條目中的空白符字節(jié)數(shù)，并根據(jù)待嵌入加密文本字符
[0061]串的字節(jié)數(shù)，決定加密文本字符串嵌入的位置；
[0062](4)把相應(yīng)的交叉引用條目中的空白符改寫成所需的內(nèi)容；
[0063](5)重復(4)，直到加密文本字符串嵌入完畢。
[0064]步驟S206:輸出嵌入所述加密文本字符串的文檔。
[0065]本發(fā)明通過對水印圖像進行嵌入預設(shè)密鑰，以及對嵌入密鑰后的水印圖像進行加密的方式，解決嵌入數(shù)據(jù)量較少，對仿射變換敏感，信息容易失真的問題，實現(xiàn)待處理文檔內(nèi)容不變且版權(quán)不受侵害的效果，此外二次加密后，將字符文件格式的第二加密水印信息先轉(zhuǎn)換成文本字符串，再嵌入到待處理文檔中，進一步增加了水印嵌入的安全性。
[0066]實施例三
[0067]圖3所示為本發(fā)明實施例三提供的水印嵌入裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，該水印嵌入裝置的具體結(jié)構(gòu)如下，包括:
[0068]載入模塊301，用于載入待處理文檔，預設(shè)密鑰，以及水印圖像；
[0069]第一加密模塊302，用于將所述預設(shè)密鑰嵌入到所述水印圖像，獲得第一加密水印信息；
[0070]第二加密模塊303，用于對所述第一加密水印信息進行加密生成第二加密水印信息;
[0071]嵌入模塊304，用于向所述待處理文檔中嵌入所述第二加密水印信息；
[0072]輸出模塊305，用于輸出嵌入所述第二加密水印信息的文檔。
[0073]本發(fā)明通過對水印圖像進行嵌入預設(shè)密鑰，以及對嵌入密鑰后的水印圖像進行加密的方式，解決嵌入數(shù)據(jù)量較少，對仿射變換敏感，信息容易失真的問題，實現(xiàn)待處理文檔內(nèi)容不變且版權(quán)不受侵害的效果。
[0074]在上述實施例基礎(chǔ)上，所述第一加密模塊302具體用于:
[0075]將所述預設(shè)密鑰嵌入到所述水印圖像像素最低有效位，獲得第一加密水印信息。
[0076]在上述實施例基礎(chǔ)上，所述第二加密模塊303具體用于:
[0077]將所述第一加密水印信息重新編碼及加密，生成第二加密水印信息。
[0078]在上述實施例基礎(chǔ)上，所述裝置還包括:
[0079]水印信息轉(zhuǎn)換模塊，用于將所述第二加密水印信息生成加密文本字符串；
[0080]所述嵌入模塊用于向所述待處理文檔中嵌入所述加密文本字符串。
[0081]在上述實施例基礎(chǔ)上，所述預設(shè)密鑰為設(shè)定長度的字符串，包括設(shè)定長度的字母串，數(shù)字串中的任意一種或其組合。
[0082]在上述實施例基礎(chǔ)上，所述待處理文檔為PDF文檔，音頻，視頻，圖像中的任意一種。
[0083]在上述實施例基礎(chǔ)上，所述載入模塊，在載入待處理文檔之后，還用于對載入的載入待處理文檔進行預處理，判斷所述載入的載入待處理文檔是否為可進行水印嵌入的文檔，所述可進行水印嵌入的文檔是指符合可進行水印嵌入的文檔類型并且為沒有損壞的文檔。當所述載入的載入待處理文檔為可進行水印嵌入的文檔時，繼續(xù)執(zhí)行其他模塊操作，否則結(jié)束操作。
[0084]實施例四
[0085]上述各實施例介紹了水印嵌入方法，對應(yīng)于水印嵌入的方法就會有水印提取的方法?；谕话l(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明實施例還提供一種水印提取方法，圖4為本發(fā)明實施例四提供的水印提取方法的流程圖，該方法可以由水印提取裝置來執(zhí)行，本方法為上述實施例提供的水印嵌入方法的逆過程，具體包括如下步驟:
[0086]步驟S401:載入待處理文檔；
[0087]其中，所述待處理文檔為PDF文檔，音頻，視頻，圖像中的任意一種。
[0088]步驟S402:提取所述待處理文檔文件頭中的第二加密水印信息；
[0089]具體地，本方法可以提取嵌入在待處理文檔文件頭任一屬性部位的第二加密水印信息。所述第二加密水印信息二進制的水印信息，例如可以是加密的字符串或字符文件。
[0090]步驟S403:對所述第二加密水印信息進行解密，獲得第一水印信息；
[0091]該步驟的目的是進行二次解密，例如，對于上述步驟S402獲取的第二加密水印信息進行二次解密，通過重新編碼及解密，提取出第一水印信息。
[0092]步驟S404:對第一加密水印信息進行解密，獲得密鑰字符信息。
[0093]舉例而言，若第一加密水印信息為嵌入密鑰的圖像文件，那么通過該步驟就可以根據(jù)上述實施例中水印嵌入方法中預設(shè)密鑰的嵌入位置，從嵌入密鑰的圖像文件中解密出嵌入的密鑰字符信息。
[0094]在上述實施例基礎(chǔ)上，提取到待處理文檔中的密鑰字符信息之后，還包括:
[0095]將所述密鑰字符信息與所述待處理文檔嵌入時的預設(shè)密鑰對比，當所述密鑰字符信息與所述待處理文檔嵌入時的預設(shè)密鑰相同時，確定所述待處理PDF文檔合法，否則非法。
[0096]其中，所述預設(shè)密鑰為設(shè)定長度的字符串，包括設(shè)定長度的字母串，數(shù)字串中的任意一種或其組合。
[0097]水印圖像進行嵌入預設(shè)密鑰，以及對嵌入密鑰后的水印圖像進行加密的方式，解決嵌入數(shù)據(jù)量較少，對仿射變換敏感，信息容易失真的問題，實現(xiàn)待處理文檔內(nèi)容不變且版權(quán)不受侵害的效果。
[0098]在上述實施例基礎(chǔ)上，當在所述待處理文件中經(jīng)過第一次解密，提取出的是加密文本字符串時，需再將所述加密文本字符串生成第二加密水印信息。
[0099]在上述實施例基礎(chǔ)上，在載入待處理文檔之后，優(yōu)選地，對載入的載入待處理文檔進行預處理，判斷所述載入的載入待處理文檔是否為可進行水印提取的文檔，所述可進行水印提取的文檔是指符合可進行水印提取的文檔類型并且為沒有損壞的文檔。其中，可進行水印提取的文檔類型包括上述PDF文檔，音頻，視頻，圖像等類型文檔。當所述載入的載入待處理文檔為可進行水印提取的文檔時，繼續(xù)執(zhí)行其他操作步驟，否則結(jié)束操作。
[0100]實施例五
[0101]圖5所示為本發(fā)明實施例五提供的水印提取裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，該水印提取裝置的具體結(jié)構(gòu)如下，包括:
[0102]載入模塊501，用于載入待處理文檔；
[0103]水印提取模塊502，用于提取所述待處理文檔文件頭中的第二加密水印信息；
[0104]第一解密模塊503，用于對所述第二加密水印信息進行解密，獲得第一水印信息；
[0105]第二解密模塊504，用于對第一加密水印信息進行解密，獲得密鑰字符信息。
[0106]示例性的，所述裝置還包括判斷模塊，所述判斷模塊具體用于:
[0107]將所述密鑰字符信息與所述待處理文檔嵌入時的預設(shè)密鑰對比，當所述密鑰字符信息與所述待處理文檔嵌入時的預設(shè)密鑰相同時，確定所述待處理文檔合法，否則非法。
[0108]在上述實施例基礎(chǔ)上，所述水印提取模塊具體用于:提取所述待處理文檔文件頭中的加密文本字符串，并將所述加密文本字符串生成第二加密水印信息。
[0109]在上述實施例基礎(chǔ)上，所述第一解密模塊具體用于:將所述第二加密水印信息重新編碼及解密，生成第一水印信息。
[0110]在上述實施例基礎(chǔ)上，所述預設(shè)密鑰為設(shè)定長度的字符串，包括設(shè)定長度的字母串，數(shù)字串中的任意一種或其組合。
[0111]在上述實施例基礎(chǔ)上，所述待處理文檔為PDF文檔，音頻，視頻，圖像中的任意一種。
[0112]在上述實施例基礎(chǔ)上，所述載入模塊在載入待處理文檔之后，還用于對載入的載入待處理文檔進行預處理，判斷所述載入的載入待處理文檔是否為可進行水印提取的文檔，所述可進行水印提取的文檔是指符合可進行水印提取的文檔類型并且為沒有損壞的文檔。當所述載入的載入待處理文檔為可進行水印提取的文檔時，繼續(xù)執(zhí)行其他模塊操作，否則結(jié)束操作。
[0113]注意，上述僅為本發(fā)明的較佳實施例及所運用技術(shù)原理。本領(lǐng)域技術(shù)人員會理解，本發(fā)明不限于這里所述的特定實施例，對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說能夠進行各種明顯的變化、重新調(diào)整和替代而不會脫離本發(fā)明的保護范圍。因此，雖然通過以上實施例對本發(fā)明進行了較為詳細的說明，但是本發(fā)明不僅僅限于以上實施例，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的情況下，還可以包括更多其他等效實施例，而本發(fā)明的范圍由所附的權(quán)利要求范圍決定。
【主權(quán)項】
1.一種水印嵌入方法，其特征在于，包括: 載入待處理文檔、預設(shè)密鑰、以及水印圖像； 將所述預設(shè)密鑰嵌入到所述水印圖像，獲得第一加密水印信息； 對所述第一加密水印信息進行加密生成第二加密水印信息； 向所述待處理文檔中嵌入所述第二加密水印信息； 輸出嵌入所述第二加密水印信息的文檔。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，將所述預設(shè)密鑰嵌入到所述水印圖像，獲得第一加密水印信息，包括: 將所述預設(shè)密鑰嵌入到所述水印圖像的像素最低有效位，獲得第一加密水印信息； 對所述第一加密水印信息進行加密生成第二加密水印信息，包括: 將所述第一加密水印信息重新編碼及加密，生成第二加密水印信息。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，向所述待處理文檔中嵌入所述第二加密水印信息之前，還包括: 將所述第二加密水印信息生成加密文本字符串； 向所述待處理文檔中嵌入所述第二加密水印信息，包括:向所述待處理文檔中嵌入所述加密文本字符串。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述預設(shè)密鑰為設(shè)定長度的字符串，包括設(shè)定長度的字母串，數(shù)字串中的任意一種或其組合； 所述待處理文檔為PDF文檔，音頻，視頻，圖像中的任意一種。5.一種水印提取方法，其特征在于，包括: 載入待處理文檔； 提取所述待處理文檔文件頭中的第二加密水印信息； 對所述第二加密水印信息進行解密，獲得第一水印信息； 對第一加密水印信息進行解密，獲得密鑰字符信息。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，在獲得所述密鑰字符信息之后，還包括: 將所述密鑰字符信息與所述待處理文檔嵌入時的預設(shè)密鑰對比，當所述密鑰字符信息與所述待處理文檔嵌入時的預設(shè)密鑰相同時，確定所述待處理PDF文檔合法，否則非法。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，提取所述待處理文檔文件頭中的第二加密水印信息，包括: 提取所述待處理文檔文件頭中的加密文本字符串； 將所述加密文本字符串生成第二加密水印信息； 對所述第二加密水印信息進行解密，獲得第一水印信息，包括: 將所述第二加密水印信息重新編碼及解密，生成第一水印信息。8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述預設(shè)密鑰為設(shè)定長度的字符串，包括設(shè)定長度的字母串，數(shù)字串中的任意一種或其組合； 所述待處理文檔為PDF文檔，音頻，視頻，圖像中的任意一種。9.一種水印嵌入裝置，其特征在于，包括: 載入模塊，用于載入待處理文檔，預設(shè)密鑰，以及水印圖像； 第一加密模塊，用于將所述預設(shè)密鑰嵌入到所述水印圖像，獲得第一加密水印信息；第二加密模塊，用于對所述第一加密水印信息進行加密生成第二加密水印信息；嵌入模塊，用于向所述待處理文檔中嵌入所述第二加密水印信息；輸出模塊，用于輸出嵌入所述第二加密水印信息的文檔。10.一種水印提取裝置，其特征在于，包括:載入模塊，用于載入待處理文檔；水印提取模塊，用于提取所述待處理文檔文件頭中的第二加密水印信息；第一解密模塊，用于對所述第二加密水印信息進行解密，獲得第一水印信息；第二解密模塊，用于對第一加密水印信息進行解密，獲得密鑰字符信息。
【文檔編號】G06T1/00GK105989253SQ201510100578
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年3月6日
【發(fā)明人】楊興兵, 蔣勇青, 凌鋒, 時其迪, 潘薇
【申請人】北京萬方數(shù)據(jù)股份有限公司, 中國新聞出版研究院