CN110992237A - 一种水印嵌入、水印去除方法及相关装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水印嵌入、水印去除方法及相关装置，本发明通过预设的尺寸参数对目标图像进行分割获得图像块，并根据图像块的像素值通过哈夫曼算法进行编码后确定水印调整阈值，再将水印码与图像码进行拼接获得混合码，最后通过混合码和水印调整阈值将水印无损嵌入目标图像中，以便后续可以将该水印无损去除，获得目标图像。本发明解决了对图像嵌入水印后，将水印去除会造成图像失真的技术问题，实现了水印无损嵌入图像及图像中水印无损去除的技术效果。
Description
技术领域
本发明涉及图像处理领域，尤其涉及一种水印嵌入、水印去除方法及相关装置。
背景技术
随着图像分析技术的不断发展，相对于肉眼观察图像获得的信息，图像分析技术可以在图像中获得更多、更重要的图像信息。
在某些领域，为了防止图像中敏感信息泄露，相关人员可以在该图像中嵌入水印。然而，当前大多数的水印嵌入技术为有损嵌入，也就是嵌入水印会对图像中的原始图像数据造成损坏，而相关人员在对嵌入水印的图像进行水印去除后获得的图像为已失真图像，无法获得原始图像数据。
发明内容
鉴于上述问题，本发明提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种水印嵌入、水印去除方法及相关装置，技术方案如下：
一种水印嵌入方法，所述方法包括：
将目标图像分割为第一数量的图像块，其中，所述第一数量的图像块中各图像块的尺寸参数均为预设的尺寸参数，所述各图像块包括数量相同的像素块且各像素块的尺寸大小相同；
对所述第一数量的图像块中的任一图像块：获得该图像块中各像素块的像素值，根据该图像块中最大像素值与最小像素值，确定该图像块的块类型；
根据所述第一数量的图像块中各图像块的块类型的频率，通过哈夫曼算法对所述各图像块进行编码，获得与所述目标图像对应的图像码；
获得所述目标图像对应的第一数量的图像块的算数差，根据获得的所述算数差确定水印调整阈值，其中，所述算数差为图像块中最大像素值与最小像素值的差值；
获得待嵌入的水印图像的水印码，将所述图像码与所述水印码进行拼接，获得混合码；
根据所述水印调整阈值和所述混合码，将水印图像嵌入至少一个图像块中；
将各图像块拼接为带有加密水印的一个图像。
可选的，所述根据该图像块中最大像素值与最小像素值，确定该图像块的块类型，包括：
确定最大像素值与第一阈值的大小关系，确定最小像素值与第二阈值的大小关系；
当所述最大像素值大于所述第一阈值，且所述最小像素值不大于所述第二阈值时，确定图像块的块类型为第一类型；
当所述最大像素值大于所述第一阈值，且所述最小像素值大于所述第二阈值时，确定图像块的块类型为第二类型；
当所述最大像素值不大于所述第一阈值，且所述最小像素值不大于所述第二阈值时，确定图像块的块类型为第三类型；
当所述最大像素值不大于所述第一阈值，且所述最小像素值大于所述第二阈值时，确定图像块的块类型为第四类型。
可选的，所述水印调整阈值大于0且不大于所述第一数量的图像块的算数差中的最大算术差。
可选的，所述根据所述水印调整阈值和所述混合码，将水印图像嵌入至少一个图像块中，包括：
对各图像块：确定该图像块的算数差值和所述水印调整阈值的大小关系，当该图像块的算数差值大于所述水印调整阈值时，按照第一方式修改所述混合码以使该图像块的水印位置向右调整所述水印调整阈值个像素；当该图像块的算数差值小于负的所述水印调整阈值时，按照第二方式修改所述混合码以使该图像块的水印位置向左调整所述水印调整阈值个像素；
根据修改后的所述混合码将水印图像嵌入至少一个图像块中。
一种水印去除方法，所述方法包括：
获得带有加密水印的图像的混合码；
根据预设的尺寸参数将所述图像分割为第一数量的图像块，其中，所述第一数量的图像块中各图像块的尺寸参数均为所述预设的尺寸参数，所述各图像块包括数量相同的像素块且各像素块的尺寸大小相同；
获得所述第一数量的图像块中各图像块对应的算数差；
通过聚类分析算法对获得的各算数差进行聚类，将各算数差划分到三个簇中；
根据各簇中的算数差与水印调整阈值，从所述混合码中提取嵌入的水印图像的水印码，获得图像码；
对所述图像码进行译码，获得各图像块；
将各图像块拼接为不带有加密水印的一个图像。
一种水印嵌入装置，包括：第一图像块分割单元、块类型确定单元、第一图像码获得单元、水印调整阈值确定单元、第一混合码获得单元、水印嵌入单元和第一图像块拼接单元，
所述第一图像块分割单元，用于将目标图像分割为第一数量的图像块，其中，所述第一数量的图像块中各图像块的尺寸参数均为预设的尺寸参数，所述各图像块包括数量相同的像素块且各像素块的尺寸大小相同；
所述块类型确定单元，用于对所述第一数量的图像块中的任一图像块：获得该图像块中各像素块的像素值，根据该图像块中最大像素值与最小像素值，确定该图像块的块类型；
所述第一图像码获得单元，用于根据所述第一数量的图像块中各图像块的块类型的频率，通过哈夫曼算法对所述各图像块进行编码，获得与所述目标图像对应的图像码；
所述水印调整阈值确定单元，用于获得所述目标图像对应的第一数量的图像块的算数差，根据获得的所述算数差确定水印调整阈值，其中，所述算数差为图像块中最大像素值与最小像素值的差值；
所述第一混合码获得单元，用于获得待嵌入的水印图像的水印码，将所述图像码与所述水印码进行拼接，获得混合码；
所述水印嵌入单元，用于根据所述水印调整阈值和所述混合码，将水印图像嵌入至少一个图像块中；
所述第一图像块拼接单元，用于将各图像块拼接为带有加密水印的一个图像。
可选的，所述块类型确定单元具体用于确定最大像素值与第一阈值的大小关系，确定最小像素值与第二阈值的大小关系；
当所述最大像素值大于所述第一阈值，且所述最小像素值不大于所述第二阈值时，确定图像块的块类型为第一类型；
当所述最大像素值大于所述第一阈值，且所述最小像素值大于所述第二阈值时，确定图像块的块类型为第二类型；
当所述最大像素值不大于所述第一阈值，且所述最小像素值不大于所述第二阈值时，确定图像块的块类型为第三类型；
当所述最大像素值不大于所述第一阈值，且所述最小像素值大于所述第二阈值时，确定图像块的块类型为第四类型。
可选的，所述水印调整阈值大于0且不大于所述第一数量的图像块的算数差中的最大算术差。
可选的，所述水印嵌入单元具体用于对各图像块：确定该图像块的算数差值和所述水印调整阈值的大小关系，当该图像块的算数差值大于所述水印调整阈值时，按照第一方式修改所述混合码以使该图像块的水印位置向右调整所述水印调整阈值个像素；当该图像块的算数差值小于负的所述水印调整阈值时，按照第二方式修改所述混合码以使该图像块的水印位置向左调整所述水印调整阈值个像素；根据修改后的所述混合码将水印图像嵌入至少一个图像块中。
一种水印去除装置，包括：第二混合码获得单元、第二图像块分割单元、算术差获得单元、聚类单元、第二图像码获得单元、译码单元和第二图像块拼接单元，
所述第二混合码获得单元，用于获得带有加密水印的图像的混合码；
所述第二图像块分割单元，用于根据预设的尺寸参数将所述图像分割为第一数量的图像块，其中，所述第一数量的图像块中各图像块的尺寸参数均为所述预设的尺寸参数，所述各图像块包括数量相同的像素块且各像素块的尺寸大小相同；
所述算术差获得单元，用于获得所述第一数量的图像块中各图像块对应的算数差；
所述聚类单元，用于通过聚类分析算法对获得的各算数差进行聚类，将各算数差划分到三个簇中；
所述第二图像码获得单元，用于根据各簇中的算数差与水印调整阈值，从所述混合码中提取嵌入的水印图像的水印码，获得图像码；
所述译码单元，用于对所述图像码进行译码，获得各图像块；
所述第二图像块拼接单元，用于将各图像块拼接为不带有加密水印的一个图像。
借由上述技术方案，本发明提供的一种水印嵌入、水印去除方法及相关装置，本发明通过预设的尺寸参数对目标图像进行分割获得图像块，并根据图像块的像素值通过哈夫曼算法进行编码后确定水印调整阈值，再将水印码与图像码进行拼接获得混合码，最后通过混合码和水印调整阈值将水印无损嵌入目标图像中，以便后续可以将该水印无损去除，获得目标图像。本发明解决了对图像嵌入水印后，将水印去除会造成图像失真的技术问题，实现了水印无损嵌入图像及图像中水印无损去除的技术效果。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1示出了本发明实施例提供的一种水印嵌入方法的流程示意图；
图2示出了本发明实施例提供的一种水印去除方法的流程示意图；
图3示出了本发明实施例提供的一种水印嵌入装置的结构示意图；
图4示出了本发明实施例提供的一种水印去除装置的流结构示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
如图1所示，本发明实施例提供的一种水印嵌入方法，所述方法可以包括：
S110、将目标图像分割为第一数量的图像块，其中，所述第一数量的图像块中各图像块的尺寸参数均为预设的尺寸参数，所述各图像块包括数量相同的像素块且各像素块的尺寸大小相同。
其中，目标图像可以是不带有加密水印的图像。本发明实施例可以按照预设的尺寸参数将目标图像分割为尺寸参数相同的第一数量的图像块。第一数量与目标图像的尺寸参数和预设的尺寸参数有关。例如：目标图像的尺寸参数为640*480mm，预设的尺寸参数为64*48mm，则第一数量为100。
可选的，目标图像可以是通过小波变换(Wavelet Transform，WT)对原始图像进行图像变换后获得的图像。本发明实施例可以通过对原始图像进行小波变换获得目标图像的方式，将对图像的空间域处理转换为图像的变换域处理，以减小本发明在实施时的计算量，提高计算效率。
S120、对所述第一数量的图像块中的任一图像块：获得该图像块中各像素块的像素值，根据该图像块中最大像素值与最小像素值，确定该图像块的块类型。
可以理解的是，在本发明实施例将目标图像分割为多个图像块之后，每个图像块都可以包括多个像素块，其中，一个像素块可以至少包括一个像素。图像块中的最大像素值可以是该图像块中像素值比其他像素块大的某一像素块的像素值。图像块中的最小像素值可以是该图像块中像素值比其他像素块小的某一像素块的像素值。在像素块包括多个像素时，该像素块的像素可以是该多个像素的平均值。
一个图像块中的最大像素值和最小像素值可以表示该图像块的亮度程度，因此本发明实施例可以依据目标图像中的各图像块的最大像素值和最小像素值，确定各图像块的块类型。为此，本发明实施例可以预先设置第一阈值作为判断最大像素值的亮度程度，预先设置第二阈值作为判断最小像素值的亮度程度。
具体的，所述根据该图像块中最大像素值与最小像素值，确定该图像块的块类型，包括：
确定最大像素值与第一阈值的大小关系，确定最小像素值与第二阈值的大小关系；
当所述最大像素值大于所述第一阈值，且所述最小像素值不大于所述第二阈值时，确定图像块的块类型为第一类型；
当所述最大像素值大于所述第一阈值，且所述最小像素值大于所述第二阈值时，确定图像块的块类型为第二类型；
当所述最大像素值不大于所述第一阈值，且所述最小像素值不大于所述第二阈值时，确定图像块的块类型为第三类型；
当所述最大像素值不大于所述第一阈值，且所述最小像素值大于所述第二阈值时，确定图像块的块类型为第四类型。
本发明实施例可以根据图像块中最大像素值与第一阈值的对比结果和最小像素值与第二阈值的对比结果，将图像块的块类型确定为：第一类型、第二类型、第三类型和第四类型。其中，第一类型为亮度不均，第二类型为整块较亮，第三类型为整块较暗，第四类型为亮度均匀。
S130、根据所述第一数量的图像块中各图像块的块类型的频率，通过哈夫曼算法对所述各图像块进行编码，获得与所述目标图像对应的图像码。
具体的，本发明实施例可以根据各图像块的块类型的频率高低顺序进行排序。例如：第一数量为100的图像块中：有40个图像块的块类型为第二类型、30个图像块的块类型为第一类型、20个图像块的块类型为第四类型以及10个图像块的块类型为第三类型，则排序结果为序号为1至40是第二类型的图像块、序号41至70是第一类型的图像块、序号71至90是第四类型的图像块以及序号91至100的是第三类型的图像块。
本发明实施例可以按照图像块的排序结果，通过哈夫曼算法(Huffman Coding)对各图像块进行编码，获得与目标图像对应的图像码。
优选的，本发明实施例在获得图像码之后，还可以通过行程长度编码(Run-LengthEncoding，RLE)对图像码进一步压缩，减小图像码对存储空间的占用。
S140、获得所述目标图像对应的第一数量的图像块的算数差，根据获得的所述算数差确定水印调整阈值，其中，所述算数差为图像块中最大像素值与最小像素值的差值。
可选的，所述水印调整阈值大于0且不大于所述第一数量的图像块的算数差中的最大算术差。
S150、获得待嵌入的水印图像的水印码，将所述图像码与所述水印码进行拼接，获得混合码。
其中，水印图像可以是文字图像，也可以是图案图像。本发明实施例可以将水印图像转换为二进制的水印码，将图像码与水印码进行拼接，获得混合码。优选的，本发明实施例还可以根据实际需要对水印码进行随机置乱，以提升水印码的安全性，进而提高混合码的安全性。
S160、根据所述水印调整阈值和所述混合码，将水印图像嵌入至少一个图像块中。
对各图像块：确定该图像块的算数差值和所述水印调整阈值的大小关系，当该图像块的算数差值大于所述水印调整阈值时，按照第一方式修改所述混合码以使该图像块的水印位置向右调整所述水印调整阈值个像素；当该图像块的算数差值小于负的所述水印调整阈值时，按照第二方式修改所述混合码以使该图像块的水印位置向左调整所述水印调整阈值个像素；根据修改后的所述混合码将水印图像嵌入至少一个图像块中。
具体的，混合码中的水印码可以由水印信息获得。其中，水印信息可以包括：水印像素点位置以及水印像素点的像素值。由于水印由多个像素构成，因此水印信息包括各水印像素点位置以及各水印像素点的像素值(可以以矩阵形式存在)。本发明可以通过各种编码或转码方式(如哈希算法等)将水印信息处理为水印码。当需要调整水印位置时，本发明可以根据调整方向以及调整距离来重新确定各水印像素点位置，并根据重新确定的各水印像素点位置以及之前的各水印像素点的像素值来重新生成水印码。因此上述第一方式、第二方式即为上述重新生成水印码的方式。
S170、将各图像块拼接为带有加密水印的一个图像。
本发明实施例提供的一种水印嵌入方法，可以将目标图像分割为第一数量的图像块，其中，所述第一数量的图像块中各图像块的尺寸参数均为预设的尺寸参数，所述各图像块包括数量相同的像素块且各像素块的尺寸大小相同；对所述第一数量的图像块中的任一图像块：获得该图像块中各像素块的像素值，根据该图像块中最大像素值与最小像素值，确定该图像块的块类型；根据所述第一数量的图像块中各图像块的块类型的频率，通过哈夫曼算法对所述各图像块进行编码，获得与所述目标图像对应的图像码；获得所述目标图像对应的第一数量的图像块的算数差，根据获得的所述算数差确定水印调整阈值，其中，所述算数差为图像块中最大像素值与最小像素值的差值；获得待嵌入的水印图像的水印码，将所述图像码与所述水印码进行拼接，获得混合码；根据所述水印调整阈值和所述混合码，将水印图像嵌入至少一个图像块中；将各图像块拼接为带有加密水印的一个图像。本发明实施例根据目标图像的图像块的像素值确定该目标图像的图像码和水印调整阈值，将水印图像嵌入目标图像的图像块中，获得带有加密水印的一个图像的方式，达到将水印无损嵌入目标图像的技术目的，以使后续将水印去除之后，仍能获得目标图像的技术效果。
与上述水印嵌入方法相对应的本发明实施例提供的一种水印去除方法，如图2所示，水印去除方法可以包括：
S210、获得带有加密水印的图像的混合码。
S220、根据预设的尺寸参数将所述图像分割为第一数量的图像块，其中，所述第一数量的图像块中各图像块的尺寸参数均为所述预设的尺寸参数，所述各图像块包括数量相同的像素块且各像素块的尺寸大小相同。
S230、获得所述第一数量的图像块中各图像块对应的算数差。
S240、通过聚类分析算法对获得的各算数差进行聚类，将各算数差划分到三个簇中。
S250、根据各簇中的算数差与水印调整阈值，从所述混合码中提取嵌入的水印图像的水印码，获得图像码。
S260、对所述图像码进行译码，获得各图像块。
S270、将各图像块拼接为不带有加密水印的一个图像。
本发明实施例提供的一种水印去除方法，可以获得带有加密水印的图像的混合码；根据预设的尺寸参数将所述图像分割为第一数量的图像块，其中，所述第一数量的图像块中各图像块的尺寸参数均为所述预设的尺寸参数，所述各图像块包括数量相同的像素块且各像素块的尺寸大小相同；获得所述第一数量的图像块中各图像块对应的算数差；通过聚类分析算法对获得的各算数差进行聚类，将各算数差划分到三个簇中；根据各簇中的算数差与水印调整阈值，从所述混合码中提取嵌入的水印图像的水印码，获得图像码；对所述图像码进行译码，获得各图像块；将各图像块拼接为不带有加密水印的一个图像。本发明实施例通过预设的尺寸参数和水印调整阈值，可以去除带有加密水印的图像中的水印，并可以获得带有加密水印的图像嵌入加密水印之前的图像，实现了无损去除图像中的水印的效果。
本发明实施例还提供与上述方法实施例相对应的相关装置。
如图3所示，本发明实施例提供的一种水印嵌入装置，包括：第一图像块分割单元110、块类型确定单元120、第一图像码获得单元130、水印调整阈值确定单元140、第一混合码获得单元150、水印嵌入单元160和第一图像块拼接单元170，
所述第一图像块分割单元110，用于将目标图像分割为第一数量的图像块，其中，所述第一数量的图像块中各图像块的尺寸参数均为预设的尺寸参数，所述各图像块包括数量相同的像素块且各像素块的尺寸大小相同；
所述块类型确定单元120，用于对所述第一数量的图像块中的任一图像块：获得该图像块中各像素块的像素值，根据该图像块中最大像素值与最小像素值，确定该图像块的块类型；
所述第一图像码获得单元130，用于根据所述第一数量的图像块中各图像块的块类型的频率，通过哈夫曼算法对所述各图像块进行编码，获得与所述目标图像对应的图像码；
所述水印调整阈值确定单元140，用于获得所述目标图像对应的第一数量的图像块的算数差，根据获得的所述算数差确定水印调整阈值，其中，所述算数差为图像块中最大像素值与最小像素值的差值；
所述第一混合码获得单元150，用于获得待嵌入的水印图像的水印码，将所述图像码与所述水印码进行拼接，获得混合码；
所述水印嵌入单元160，用于根据所述水印调整阈值和所述混合码，将水印图像嵌入至少一个图像块中；
所述第一图像块拼接单元170，用于将各图像块拼接为带有加密水印的一个图像。
可选的，所述块类型确定单元120具体用于确定最大像素值与第一阈值的大小关系，确定最小像素值与第二阈值的大小关系；
当所述最大像素值大于所述第一阈值，且所述最小像素值不大于所述第二阈值时，确定图像块的块类型为第一类型；
当所述最大像素值大于所述第一阈值，且所述最小像素值大于所述第二阈值时，确定图像块的块类型为第二类型；
当所述最大像素值不大于所述第一阈值，且所述最小像素值不大于所述第二阈值时，确定图像块的块类型为第三类型；
当所述最大像素值不大于所述第一阈值，且所述最小像素值大于所述第二阈值时，确定图像块的块类型为第四类型。
可选的，所述水印调整阈值大于0且不大于所述第一数量的图像块的算数差中的最大算术差。
可选的，所述水印嵌入单元160具体用于对各图像块：确定该图像块的算数差值和所述水印调整阈值的大小关系，当该图像块的算数差值大于所述水印调整阈值时，按照第一方式修改所述混合码以使该图像块的水印位置向右调整所述水印调整阈值个像素；当该图像块的算数差值小于负的所述水印调整阈值时，按照第二方式修改所述混合码以使该图像块的水印位置向左调整所述水印调整阈值个像素；根据修改后的所述混合码将水印图像嵌入至少一个图像块中。
本发明实施例提供的一种水印嵌入装置，可以将目标图像分割为第一数量的图像块，其中，所述第一数量的图像块中各图像块的尺寸参数均为预设的尺寸参数，所述各图像块包括数量相同的像素块且各像素块的尺寸大小相同；对所述第一数量的图像块中的任一图像块：获得该图像块中各像素块的像素值，根据该图像块中最大像素值与最小像素值，确定该图像块的块类型；根据所述第一数量的图像块中各图像块的块类型的频率，通过哈夫曼算法对所述各图像块进行编码，获得与所述目标图像对应的图像码；获得所述目标图像对应的第一数量的图像块的算数差，根据获得的所述算数差确定水印调整阈值；获得待嵌入的水印图像的水印码，将所述图像码与所述水印码进行拼接，获得混合码；根据所述水印调整阈值和所述混合码，将水印图像嵌入至少一个图像块中；将各图像块拼接为带有加密水印的一个图像。本发明实施例根据目标图像的图像块的像素值确定该目标图像的图像码和水印调整阈值，将水印图像嵌入目标图像的图像块中，获得带有加密水印的一个图像的方式，达到将水印无损嵌入目标图像的技术目的，以使后续将水印去除之后，仍能获得目标图像的技术效果。
如图4所示，本发明实施例提供的一种水印去除装置，包括：第二混合码获得单元210、第二图像块分割单元220、算术差获得单元230、聚类单元240、第二图像码获得单元250、译码单元260和第二图像块拼接单元270，
所述第二混合码获得单元210，用于获得带有加密水印的图像的混合码；
所述第二图像块分割单元220，用于根据预设的尺寸参数将所述图像分割为第一数量的图像块，其中，所述第一数量的图像块中各图像块的尺寸参数均为所述预设的尺寸参数，所述各图像块包括数量相同的像素块且各像素块的尺寸大小相同；
所述算术差获得单元230，用于获得所述第一数量的图像块中各图像块对应的算数差；
所述聚类单元240，用于通过聚类分析算法对获得的各算数差进行聚类，将各算数差划分到三个簇中；
所述第二图像码获得单元250，用于根据各簇中的算数差与水印调整阈值，从所述混合码中提取嵌入的水印图像的水印码，获得图像码；
所述译码单元260，用于对所述图像码进行译码，获得各图像块；
所述第二图像块拼接单元270，用于将各图像块拼接为不带有加密水印的一个图像。
本发明实施例提供的一种水印去除装置，可以获得带有加密水印的图像的混合码；根据预设的尺寸参数将所述图像分割为第一数量的图像块，其中，所述第一数量的图像块中各图像块的尺寸参数均为所述预设的尺寸参数，所述各图像块包括数量相同的像素块且各像素块的尺寸大小相同；获得所述第一数量的图像块中各图像块对应的算数差；通过聚类分析算法对获得的各算数差进行聚类，将各算数差划分到三个簇中；根据各簇中的算数差与水印调整阈值，从所述混合码中提取嵌入的水印图像的水印码，获得图像码；对所述图像码进行译码，获得各图像块；将各图像块拼接为不带有加密水印的一个图像。本发明实施例通过预设的尺寸参数和水印调整阈值，可以去除带有加密水印的图像中的水印，并可以获得带有加密水印的图像嵌入加密水印之前的图像，实现了无损去除图像中的水印的效果。
在本申请中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种水印嵌入方法，其特征在于，所述方法包括：
将目标图像分割为第一数量的图像块，其中，所述第一数量的图像块中各图像块的尺寸参数均为预设的尺寸参数，所述各图像块包括数量相同的像素块且各像素块的尺寸大小相同；
对所述第一数量的图像块中的任一图像块：获得该图像块中各像素块的像素值，根据该图像块中最大像素值与最小像素值，确定该图像块的块类型；
根据所述第一数量的图像块中各图像块的块类型的频率，通过哈夫曼算法对所述各图像块进行编码，获得与所述目标图像对应的图像码；
获得所述目标图像对应的第一数量的图像块的算数差，根据获得的所述算数差确定水印调整阈值，其中，所述算数差为图像块中最大像素值与最小像素值的差值；
获得待嵌入的水印图像的水印码，将所述图像码与所述水印码进行拼接，获得混合码；
根据所述水印调整阈值和所述混合码，将水印图像嵌入至少一个图像块中；
将各图像块拼接为带有加密水印的一个图像。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据该图像块中最大像素值与最小像素值，确定该图像块的块类型，包括：
确定最大像素值与第一阈值的大小关系，确定最小像素值与第二阈值的大小关系；
当所述最大像素值大于所述第一阈值，且所述最小像素值不大于所述第二阈值时，确定图像块的块类型为第一类型；
当所述最大像素值大于所述第一阈值，且所述最小像素值大于所述第二阈值时，确定图像块的块类型为第二类型；
当所述最大像素值不大于所述第一阈值，且所述最小像素值不大于所述第二阈值时，确定图像块的块类型为第三类型；
当所述最大像素值不大于所述第一阈值，且所述最小像素值大于所述第二阈值时，确定图像块的块类型为第四类型。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述水印调整阈值大于0且不大于所述第一数量的图像块的算数差中的最大算术差。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述水印调整阈值和所述混合码，将水印图像嵌入至少一个图像块中，包括：
对各图像块：确定该图像块的算数差值和所述水印调整阈值的大小关系，当该图像块的算数差值大于所述水印调整阈值时，按照第一方式修改所述混合码以使该图像块的水印位置向右调整所述水印调整阈值个像素；当该图像块的算数差值小于负的所述水印调整阈值时，按照第二方式修改所述混合码以使该图像块的水印位置向左调整所述水印调整阈值个像素；根据修改后的所述混合码将水印图像嵌入至少一个图像块中。
5.一种水印去除方法，其特征在于，所述方法包括：
获得带有加密水印的图像的混合码；
根据预设的尺寸参数将所述图像分割为第一数量的图像块，其中，所述第一数量的图像块中各图像块的尺寸参数均为所述预设的尺寸参数，所述各图像块包括数量相同的像素块且各像素块的尺寸大小相同；
获得所述第一数量的图像块中各图像块对应的算数差；
通过聚类分析算法对获得的各算数差进行聚类，将各算数差划分到三个簇中；
根据各簇中的算数差与水印调整阈值，从所述混合码中提取嵌入的水印图像的水印码，获得图像码；
对所述图像码进行译码，获得各图像块；
将各图像块拼接为不带有加密水印的一个图像。
6.一种水印嵌入装置，其特征在于，包括：第一图像块分割单元、块类型确定单元、第一图像码获得单元、水印调整阈值确定单元、第一混合码获得单元、水印嵌入单元和第一图像块拼接单元，
所述第一图像块分割单元，用于将目标图像分割为第一数量的图像块，其中，所述第一数量的图像块中各图像块的尺寸参数均为预设的尺寸参数，所述各图像块包括数量相同的像素块且各像素块的尺寸大小相同；
所述块类型确定单元，用于对所述第一数量的图像块中的任一图像块：获得该图像块中各像素块的像素值，根据该图像块中最大像素值与最小像素值，确定该图像块的块类型；
所述第一图像码获得单元，用于根据所述第一数量的图像块中各图像块的块类型的频率，通过哈夫曼算法对所述各图像块进行编码，获得与所述目标图像对应的图像码；
所述水印调整阈值确定单元，用于获得所述目标图像对应的第一数量的图像块的算数差，根据获得的所述算数差确定水印调整阈值，其中，所述算数差为图像块中最大像素值与最小像素值的差值；
所述第一混合码获得单元，用于获得待嵌入的水印图像的水印码，将所述图像码与所述水印码进行拼接，获得混合码；
所述水印嵌入单元，用于根据所述水印调整阈值和所述混合码，将水印图像嵌入至少一个图像块中；
所述第一图像块拼接单元，用于将各图像块拼接为带有加密水印的一个图像。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述块类型确定单元具体用于确定最大像素值与第一阈值的大小关系，确定最小像素值与第二阈值的大小关系；
当所述最大像素值大于所述第一阈值，且所述最小像素值不大于所述第二阈值时，确定图像块的块类型为第一类型；
当所述最大像素值大于所述第一阈值，且所述最小像素值大于所述第二阈值时，确定图像块的块类型为第二类型；
当所述最大像素值不大于所述第一阈值，且所述最小像素值不大于所述第二阈值时，确定图像块的块类型为第三类型；
当所述最大像素值不大于所述第一阈值，且所述最小像素值大于所述第二阈值时，确定图像块的块类型为第四类型。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述水印调整阈值大于0且不大于所述第一数量的图像块的算数差中的最大算术差。
9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述水印嵌入单元具体用于对各图像块：确定该图像块的算数差值和所述水印调整阈值的大小关系，当该图像块的算数差值大于所述水印调整阈值时，按照第一方式修改所述混合码以使该图像块的水印位置向右调整所述水印调整阈值个像素；当该图像块的算数差值小于负的所述水印调整阈值时，按照第二方式修改所述混合码以使该图像块的水印位置向左调整所述水印调整阈值个像素；
根据修改后的所述混合码将水印图像嵌入至少一个图像块中。
10.一种水印去除装置，其特征在于，包括：第二混合码获得单元、第二图像块分割单元、算术差获得单元、聚类单元、第二图像码获得单元、译码单元和第二图像块拼接单元，
所述第二混合码获得单元，用于获得带有加密水印的图像的混合码；
所述第二图像块分割单元，用于根据预设的尺寸参数将所述图像分割为第一数量的图像块，其中，所述第一数量的图像块中各图像块的尺寸参数均为所述预设的尺寸参数，所述各图像块包括数量相同的像素块且各像素块的尺寸大小相同；
所述算术差获得单元，用于获得所述第一数量的图像块中各图像块对应的算数差；
所述聚类单元，用于通过聚类分析算法对获得的各算数差进行聚类，将各算数差划分到三个簇中；
所述第二图像码获得单元，用于根据各簇中的算数差与水印调整阈值，从所述混合码中提取嵌入的水印图像的水印码，获得图像码；
所述译码单元，用于对所述图像码进行译码，获得各图像块；
所述第二图像块拼接单元，用于将各图像块拼接为不带有加密水印的一个图像。
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|---|---|---|---|
| CN201911222262.1A CN110992237A (zh) | 2019-12-03 | 2019-12-03 | 一种水印嵌入、水印去除方法及相关装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2761417C1 (ru) * | 2020-11-05 | 2021-12-08 | Публичное Акционерное Общество "Сбербанк России" (Пао Сбербанк) | Способ стеганографирования цифрового изображения с помощью графической цифровой метки и способ дешифрования стеганографированного изображения |
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