CN102609890B - 一种图像数字水印嵌入及检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明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。

Description

一种图像数字水印嵌入及检测系统

技术领域

本发明涉及版权认证的技术领域，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，更具体的说本发明涉及一种图像数字水印嵌入及检测系统。

背景技术

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术产品，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。

发明内容

针对现有技术中存在的上述技术问题，本发明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，本发明是通过下述技术手段来实现的：本发明的发明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。另外本发明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；另外本发明还采用了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1所示，本发明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提取子系统；

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，获取源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，获取待检测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；提取位置计算单元，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所示本发明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所示本发明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：

RSA算法的安全基于大数分解的难度。其公钥和私钥是一对大素数(100到200个十进制位或更大)的函数。从一个公开密钥和密文中恢复出明文的难度等价于分解两个大素数之积。而求解这个数学问题，目前还没有多项式时间的算法被发现，也就是说只要选择适当的参数，在现有的技术条件下，这些问题都是很难解决的，这就为相应的公钥密码的安全性奠定了基础。

其中权利要求2-3所述之一的图像数字水印嵌入及检测系统，特征在于判断单元，利用Normalized相关性来初步判断提取的水印信息与原始水印信息的相关度；如果NC值大于等于T，则可初步确定该图像中含有原始水印信息，否则不含有原始水印信息；NC值的按以下公式计算:

$NC(w,w^{,})=\frac{\mathrm{\Σ}w\left(n\right)w^{\′}\left(n\right)}{\sqrt{\mathrm{\Σ}w\left(n\right){\mathrm{\Σw}}^{\′}\left(n\right)}}$

其中，w为原始水印，w’为提取水印，T值范围为0-1。根据经验T值一般设定为0.9。如果初步判断待检测的图像中含有水印信息，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。

本发明中用于嵌入和提取水印信息的算法采用的是离散余弦变换(Discrete CosineTransform，简称DCT)。DCT变换是基于实数的正交变换，避免了傅里叶变换中的复数运算。DCT变换矩阵的基向量很近似于Toeplitz矩阵的特征向量，而Toeplitz矩阵又体现了人类语言及图像信号的相关特性，故DCT常常被认为是对数字图像信号的准最佳变换，同时DCT算法较易于在数字信号处理器中快速实现。基于上述优点本申请采用了DCT算法来实现水印信息的嵌入和提取。

下面简要介绍本发明系统中数字水印嵌入子系统实现二值图像数字水印的嵌入流程，其包括以下步骤：

A.选取源图像中的一点作为圆心形成多个同心圆，将源图像分成中心圆块和多个环带块，根据中心圆和环带中的各像素颜色分量值存储到矩阵中，得到第一数字序列；

B.中心块和环带块分别作为一组，对所述第一数字序列分组，对所述每个分组中的数据进行DCT变换，得到每个分组对应的第二数字序列；

C.获取DCT变换的量化系数，该量化系数为大于零的数；将所述第二数字序列的交流系数中的各个数据进行数值转换，转换方法为：如果与待转换数据对应的水印信号为1，则将所述数据转换为最接近本数据的量化系数的奇数倍；如果与待转换数据对应的水印信号为0，则将所述数据转换为最接近本数据的量化系数的偶数倍；将交流系数进行数值转换后的第二数字序列作为第三数字序列；

D.对所述第三数字序列进行逆DCT变换得到第四数字序列，根据该第四数字序列确定步骤A中每个图像块中需要改变颜色的像素点，在所述每个块中选择相应个数的像素点，并改变所选择像素点的颜色。

其中，源图像是常用图像格式中的任何一种，先将转换成bmp图像，再将各颜色分量值存储到矩阵中，得到第一数字序列。

其中水印图像为二值水印图像，嵌入前优选对二值水印图像进行RSA加密。

其中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。

下面简要介绍本发明系统中数字水印嵌入子系统实现二值图像数字水印的提取流程，其包括以下步骤：

A.对待检测的图像，按照与所述嵌入方法的步骤A中相同的图像划分方式，将源图像分成中心圆块和多个环带块，根据中心圆和环带中的各像素颜色分量值存储到矩阵中，得到第一数字序列；

B.将所述第一数字序列，按照与所述水印嵌入相同的方式进行分组，对所述每个分组中的数据进行DCT变换，得到每个分组对应的第二数字序列；

C.获取DCT变换的量化系数，该量化系数为大于零的数；计算所述第二数字序列的交流系数中的每个数据与所述量化系数的商并取整；如果计算结果为奇数，则对应的水印信号为1；如果计算结果为偶数，则对应的水印信号为0。

本发明的系统通过简单、高效的环带数字水印(Watermark Ring)技术及DCT技术，可以集中解决新闻出版、地理应用、气象服务等数字图片内容供应商的数字图像版权保护问题，并且可以对64*64像素大容量数字水印进行注册、加密、查询和检索，从而降低数字图片内容供应商的版权保护成本，减少版权纠纷。具体来说，本发明可应用于有版权认证资格的第三方应用系统，也可应用于互联网内容供应商、报纸和杂志社、新闻出版、地理应用、气象服务、医学研究、网媒企业等领域。本发明可实现的有益的技术效果如下：

1.基于环带或扇形的图像数字水印，并且结合了离散余弦变换DCT技术来实现水印的嵌入和提取，因而可以有效消除变换、剪切、旋转、镜像等几何攻击等恶意攻击且轻易不容易毁坏；并且所述的环带的图像数字水印对没有授权的第三方绝对保密，并且难以破解。

2.水印嵌入与检测复杂程度中等，流程少，容易控制，因而当水印信息存在时系统有很高的检测率；反之，具有很低的误检率；数字水印的嵌入、提取检测对比性能比较高，不需要原始水印信息，能自动进行盲检测。

3.本发明的系统可对数字图像进行快速64*64像素大容量水印嵌入和提取处理，处理后的图片能够抵抗各种水印攻击行为，实现图片的数字版权保护。对于数字图片盗版行为能准确取证，提供法律裁定依据，保护创作者的权利。

4.数字版权相关技术属于一个新兴的前沿领域技术，各国都在积极探索研究以获取技术和商业优势。一旦技术被欧美发达国家垄断并形成事实标准将导致我国在数字版权领域面临巨大的安全风险。本专利技术将提高我国在数字版权领域的技术水平，避免国外技术垄断。

5.本发明的系统预计在市场上进行大规模商用，对于国内、国际标准的制定可提供成熟的技术方案，提高国家在数字版权领域制定标准的话语权。

6.本发明的系统对推进图像产业和知识产业的快速发展有着重要的作用和意义。

附图说明

图1是本发明的图像数字水印嵌入及检测系统的一个组成框图。

图2是本发明的图像数字水印嵌入及检测系统的另一个组成框图。

图3是本发明的数字水印嵌入子系统的组成框图。

图4是本发明的数字水印提取子系统的组成框图。

图5是本发明的数字水印管理子系统的组成框图。

图6是本发明的图像数字水印嵌入工作流程。

图7是本发明的图像数字水印提取工作流程。

图8是水印嵌入的环带计算区域的一个示意图。

图9是本发明的系统部署应用场景示意图。

图10是本发明的图像数字水印嵌入及检测系统的用户管理界面图。

图11是本发明的图像数字水印嵌入及检测系统的用户功能菜单界面图。

图12是本发明的图像数字水印嵌入及检测系统的水印注册主界面图。

图13是本发明的图像数字水印嵌入及检测系统的水印管理主界面图。

图14是利用本发明的图像数字水印嵌入及检测系统批量嵌入水印界面图。

图15是利用本发明的图像数字水印嵌入及检测系统批量提取水印界面图。

具体实施方式

为了能够抵抗盗用者常用的攻击手段，例如旋转、裁减、缩放等，并且使嵌入水印的图像保持良好的视觉效果，以及在水印检测时做到盲提取，本发明提供一种数字水印的嵌入方法和一种二值图像中数字水印的提取方法，其中，数字水印的嵌入方法的具体流程如下，参见图6：

步骤101：获取源图像S1；

步骤102：以源图像S1或其子集的其中一点为圆心形成多个同心圆，从而将源图像分成中心圆块和多个环带块，根据中心圆和环带中的各像素颜色分量值存储到矩阵中，得到第一数字序列S2；

步骤103：中心块和环带块分别作为一块，对所述第一数字序列S2分块，对所述每个分组中的数据进行DCT变换，得到每个分组对应的第二数字序列S2H；

步骤104：使用基于量化表量化的方法，将待嵌入水印信号嵌入到第二数字序列中，即根据待嵌入水印信号和预先设定的量化表，将第二数字序列中的数据进行数值转换，得到第三数字序列S2HW；

步骤105：对所述第三数字序列进行逆DCT变换得到第四数字序列S2W；

步骤106：根据所述第四数字序列确定步骤102中每个图像块中需要改变颜色的像素点个数；

步骤107：通过在所述每个图像块中选择相应个数的像素点，并改变所选择像素点的颜色，来实现水印嵌入。

数字水印的提取方法的具体流程如下，参见图7：

步骤201：获取嵌入水印信号的待检测图像；

步骤202：将嵌入水印信号的待检测图像，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，根据中心圆和环带中的各像素颜色分量值存储到矩阵中，得到第一数字序列；

步骤203：将第一数字序列，按照与水印嵌入相同的方式进行分组，对每个分组中的数据进行相同的变换域水印算法变换，得到每个分组对应的第二数字序列；

步骤204：根据水印嵌入中使用的基于量化表量化的方法，从第二数字序列中获得水印信号；下面对本发明的图像数字水印嵌入及检测系统的水印信号嵌入、提取和检测流程作进一步的说明：

水印嵌入过程

1.待嵌入二值水印信息W＝{w_i，j}，其中w_i，j＝0或者1，i∈{1，2，...，M}和j∈{1，2，...，N}；利用RSA不对称密码算法，使用不同的加密密钥(公钥)对二值水印信息进行加密；

2.确定源图像S1的中心点，以该中心点为圆心，首先确定源图像的中心点，以该中心点为圆心，S像素为半径，得到中心圆块。在中心圆外面，以每L像素为直径，环绕中心圆得到一条L像素宽的环带块。依次类推，共划分出K1条环带块；再将中心圆块和各环带块K2等分，共形成K个扇形区域块，将各块的像素颜色分量值存储到矩阵中，得到第一数字序列S2；对每一个分块进行DCT变换，得到分块DCT系数矩阵得到第二数字序列S2H；

3.将每一个分块DCT系数矩阵的系数值按Zig—Zag进行排序。

4.在水印嵌入前，本算法先对嵌入范围内幅值较小的系数进行修正，设系数幅值强度为a(a>0)，将所选系数的幅值的绝对值小于a的修改为a，正负号不变；设系数值按Zig—Zag排序后的一维系数矩阵为P_t1(t2)(t1＝1、2、3…M×N；t2＝1、2、3…K),把加密后的水印图像灰度值采用加权的方式添加到选取的DCT系数上，实现水印信息的嵌入得到第三数字序列S2HW；

5.对嵌入水印信息后的DCT系数矩阵第三数字序列S2HW进行分块逆DCT变换得到第四数字序列S2W；

6.根据上一步得到的数字序列S2W可以得到原是信号S2所需要的改变量信号△S2；

7.根据上一步得到的改变信号来实现源图像S1的水印嵌入。

水印提取过程

对待检测的图像进行上述嵌入过程步骤2相同的分块过程，并对每个分块进行DCT变换，得到分块DCT系数矩阵；将该系数值按Zig—Zag进行排序形成一维系数矩阵为P_t1(t2)(t1＝1、2、3…M×N；t2＝1、2、3…K)，按照嵌入算法的逆过程提取水印信息；

水印检测、判断过程

对提取的水印信息进行解密计算，得到解密的二值水印图像，计算NC值比较提取的水印图像和原始水印图像的相似度；当NC值小于0.9时，认为待检测的图像不存在原始水印信息；当NC值大于等于0.9时，比较提取的水印图像和原始水印图像是否存在相同的特征值，例如中心圆块设定的特征值，来判断提取的水印图像是否和原始水印图像是否相同。

如图8所示，该图为图像数字水印嵌入的环带计算区域的一个示意图。

图9是本发明的系统部署应用场景示意图。下面结合附图阐述本发明的图像数字水印嵌入及检测系统的特点：本发明采用了基于环带的高效率高鲁棒数字水印技术，与一般的数字图像保护系统具有如下方面的特点：

隐形性，在数字图像中嵌入大容量数字水印后不会引起明显的降质。

稳健性，添加到数字图像中的数字水印信息难以被破坏或伪造。一般的信号处理或恶意攻击，不影响数字水印的正常检测、提取。

大容量，基于数字图像水印的数字图像版权保护系统在支持普通数字、字母和文字等数字水印信息的同时，丰富数字水印信息的种类，支持JPEG图像作为数字水印信息。

安全性，基于数字图像水印的数字图像版权保护系统采用不对称密码技术加密数字水印，以避免攻击者通过统计猜测方式恢复或去除水印。

本发明的数字图像水印的嵌入和提取系统可提供以下主要功能：

登陆功能，如图10所示出的是本发明的图像数字水印嵌入及检测系统的用户管理界面图。基于数字图像水印的数字图像版权保护系统由于涉及到关键数据——水印，所以我们要对该软件的用户做验证，保证非法用户不可以登陆该系统。用户名和密码在数据库中，由管理员统一分配。

用户管理功能，图11示出的是本发明的图像数字水印嵌入及检测系统的用户功能菜单界面图。用户管理是管理用户注册，修改，删除及权限信息的集合。管理员能够新建用户，修改用户信息，删除用户，修改用户的权限等。所有的注册用户都将拥有自己的私钥和公钥，该用户注册的水印文件将使用公钥进行加密存储到数据库中。对应的私钥将在提取水印的时候对水印文件进行解密。

水印注册功能，图12示出的是本发明的图像数字水印嵌入及检测系统的水印注册主界面图。水印注册是用户向系统注册自己的水印的唯一途径。水印注册包含有选择水印源文件，例如我们可以要求水印文件是64*64像素的黑白色格式图片。现实中可能不常有这种图片，所以水印注册提供了一些编辑，裁减，框选等功能。

框选：系统已经固定好64*64的选框，只需要用这个选框在所需要的图像部分框选一次就可以得到一个64*64的图像，如果源图像是彩色的图像，系统会自动将彩色图像转换成灰度图，再转换成满足水印图片要求的黑白图，并且是bmp格式的。

裁减：裁减功能允许用户任意拉一个矩形框来选中内容，然后系统会自动将该矩形框的图像拉伸或缩放到64*64像素，同样，如果源图像是彩色的图像，那么系统会自动将彩色图像转换成灰度图，再转换成满足水印图片要求的黑白图，并且是bmp格式的。

编辑：当框选或者是裁减好64*64像素的黑白图片后，如果有局部不太满意的地方，可以使用编辑功能来对水印图片进行逐像素编辑。

注册：处理好水印图片后，可以点注册按钮进行注册，注册时要求输入一些信息，注册过程中系统会将该水印图片和系统中的水印图片进行对比，如果发现有相似度非常高的水印图片存在，则会提示要求重新选择水印图片。

水印管理功能，图13示出的是本发明的图像数字水印嵌入及检测系统的水印管理主界面图。水印管理是一个已经注册的水印的查看的功能。由于水印是和用户相关联的，所以登陆用户只能查看自己注册的水印。但管理员能看到所有人员的水印。

嵌入和提取水印功能，水印嵌入可以是单个文件嵌入，也可以是批量嵌入。单个文件嵌入水印可以在主界面进行。图14示出的是利用本发明的图像数字水印嵌入及检测系统批量嵌入水印界面图。图15示出的是利用本发明的图像数字水印嵌入及检测系统批量提取水印界面图。

数字图像水印检索和验证功能，通过数字图像水印的注册信息进行数字水印的检索，比如数字水印注册时所输入的单位信息等。对数据库中水印图片和新注册的数字图像水印图片进行系统验证，如果发现有相似度非常高的水印图片存在，则不允许注册该数字图像水印，实现数字图像水印的注册验证。对提取出的数字图像水印图片与原有库中保存的注册数字图像水印图片已经验证，如果发现提取图片与原注册图片相似度超过90％则验证数字水印信息提取成功。

除了前述说明书和附图的所有细节中可能未详细描述但对本领域技术人员而言明显存在的直接、毫无疑义的内容以外，本发明还涉及所附权利要求书中的具体内容。为了清楚、完整的阐述发明的内容而在本发明中详细记载的细节对本发明的保护范围不产生限定作用，本申请的保护范围以限定在权利要求中的技术方案为准。并且权利要求所限定的范围还包括，在本领域的技术人员未经创造性的劳动即可得到的等同的技术方案。

Claims (8)

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提取子系统；

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，获取所述源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文件中的嵌入位置；水印嵌入单元，对嵌入范围内幅值较小的系数进行修正，把加密后的水印图像灰度值采用加权的方式添加到选取的DCT系数上，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，获取所述待检测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；提取位置计算单元，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，所述的中心圆块和多个环带块进一步等分成多个扇形块，在中心圆的扇形块中添加标志，使得在水印信息提取过程中能够迅速定位水印中心位置。

2.权利要求1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。

3.权利要求2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、维护和检索功能。

4.权利要求1所述的图像数字水印嵌入及检测系统，特征在于所述的中心圆块和多个环带块等分成10-30份，即形成弧度为12-36度的扇形块。

5.权利要求2或3所述的图像数字水印嵌入及检测系统，特征在于加密单元和解密单元采用RSA算法。

6.权利要求2或3所述的图像数字水印嵌入及检测系统，特征在于判断单元，利用Normalized相关性来初步判断提取的水印信息与原始水印信息的相关度；如果NC值大于等于T，则可初步确定该图像中含有原始水印信息，否则不含有原始水印信息；NC值的按以下公式计算:

$NC(w,w^{,})=\frac{\mathrm{\Σ}w\left(n\right)w^{\′}\left(n\right)}{\sqrt{\mathrm{\Σ}w\left(n\right){\mathrm{\Σw}}^{\′}\left(n\right)}}$

其中，w为原始水印，w’为提取水印，T值范围为0-1。

7.权利要求6所述的图像数字水印嵌入及检测系统，特征在于T＝0.9。

8.权利要求2或3所述的图像数字水印嵌入及检测系统，水印注册单元将水印源文件转化为64*64像素的黑白色格式图片。