專利名稱：一種基于易碎水印的電子印章保護方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電子印章的保護方法，尤其涉及基于易碎水印的電子印章保護方法，屬于信息安全領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
數(shù)字水印是向多媒體數(shù)據(jù)(圖像、聲音、視頻等)添加某些數(shù)字信號以達到文件真?zhèn)舞b別、版權(quán)保護等功能，通常嵌入的數(shù)字水印信息隱藏于目標(biāo)文件中，不影響原始文件的可觀察性和完整性。隨著電子化辦公的推進，數(shù)字水印技術(shù)在文檔(印刷品、電子文檔等) 的真?zhèn)握J(rèn)證上面也產(chǎn)生了很大的用途。舉例而論，政府部門簽發(fā)的政策文件，文件認(rèn)證的傳統(tǒng)方法是鑒別文件的紙張、印章或鋼印是否符合規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，這種方法的缺點是無論紙張、 印章或鋼印都容易被偽造，特別是印章，即使對印章的管理和制作有嚴(yán)格規(guī)定，還是可以被偽造出來。使用數(shù)字水印技術(shù)則可以有效解決這個問題，以數(shù)字水印作為信息載體，將某些信息添加到文件中，使得文件不僅有印章或鋼印，而且有難以察覺的數(shù)字水印信息，從而大大增加了文件被偽造的難度。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知，一般的，數(shù)字水印應(yīng)滿足下述基本要求可證明性(水印應(yīng)能為受到版權(quán)保護的信息產(chǎn)品的歸屬提供完全和可靠的證據(jù))；不可感知性(視覺上的不可感知性(對聽覺也是同樣的要求)，即因嵌入水印導(dǎo)致圖像的變化對觀察者的視覺系統(tǒng)來講應(yīng)該是不可察覺的，最理想的情況是水印圖像與原始圖像在視覺上一模一樣，這是絕大多數(shù)水印算法所應(yīng)達到的要求；另一方面水印用統(tǒng)計方法也是不能恢復(fù)的，如對大量的用同樣方法和水印處理過的信息產(chǎn)品即使用統(tǒng)計方法也無法提取水印或確定水印的存在)；魯棒性(數(shù)字水印應(yīng)該能夠承受大量的、不同的物理和幾何失真，包括有意的如惡意攻擊或無意的如圖像壓縮、濾波、掃描與復(fù)印、噪聲污染、尺寸變化等)。目前提出的數(shù)字水印技術(shù)依據(jù)嵌入水印的方式大致可分為兩類空域技術(shù)，即將水印直接添加到圖像的灰度值上；變換域技術(shù)，即對圖像進行某種變換，將水印添加到圖像變換域的系數(shù)上。然而在政府文件及電子公章應(yīng)用等場合，由于印章本身的特殊性，其對本身圖案的變化非常敏感，任何微小的改動都會破壞其法律有效性。而使用一般的空域算法的數(shù)字水印當(dāng)所嵌入圖像發(fā)生細微變化時，水印本身并不會產(chǎn)生足夠大的變化，因此無法利用普通的基于空域算法水印保護/辨別其嵌入圖像的微小變化?；谧儞Q域的數(shù)字水印處理方法例如基于離散余弦變換的數(shù)字水印和基于離散小波變換的數(shù)字水印雖然在魯棒性和隱蔽性等性能上非常出色，但是其算法對待嵌入圖像的變化敏感度同樣不高，而且方法非常復(fù)雜，不易應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明公開了一種基于易碎水印的電子印章保護方法，滿足對待嵌入圖像非常敏感的場合的需求(如電子印章的應(yīng)用)，本發(fā)明的方法確保了被水印嵌入的圖案只要有一個像素的更改，都會破壞水印本身，從而達到驗證保護的作用。
為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)的—種基于易碎水印的電子印章保護方法，包括如下步驟(1)掃描原始印章圖像到計算機中；( 設(shè)定一個映射函數(shù)f，將原始印章掃描所得圖像g的每一個像素值映射成一個二值L，L(i，j) = fg(g(i，j))，其中L的值為0或1 ;i，j為圖像像素點的坐標(biāo)；(3)向印章掃描圖像g中嵌入水印W，根據(jù)以下公式
權(quán)利要求
1.一種基于易碎水印的電子印章保護方法，其特征在于包括如下步驟(1)掃描原始印章圖像到計算機中；(2)設(shè)定一個映射函數(shù)f，將原始印章掃描所得圖像g的每一個像素值映射成一個二值 L,L(i, j) = fg(g(i，j))，其中L的值為0或1 ;i，j為圖像像素點的坐標(biāo)；(3)向印章掃描圖像g中嵌入水印W，根據(jù)以下公式
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子印章保護方法，其特征在于所述水印W為二值圖像或經(jīng)過編碼的字符串。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子印章保護方法，其特征在于所述水印W為8位二值BMP 圖片。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子印章保護方法，其特征在于具體的包括如下步驟1)從原始印章圖像g的第一行第一列開始，逐個像素進行運算，2)將當(dāng)前像素的紅、綠、藍三原色值取出，分別為R、G、B；3)將R、G、B在映射表Table中所對應(yīng)的映射結(jié)果0或1取出，并進行異或運算，得到運算結(jié)果P;4)取出水印圖像對應(yīng)位置像素的值，并除以255，得到結(jié)果W;5)若P= W，則跳回步驟幻，進行下一像素的運算；6)若P<> W，在R、G、B中隨機選中一個，修改其數(shù)值；如果數(shù)值大于175，數(shù)值減去1， 如果數(shù)值等于或小于175，則數(shù)值加1 ；7)跳到步驟幻重新進行運算；8)原始印章圖像全部像素處理完畢，水印嵌入完成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子印章保護方法，其特征在于對于已經(jīng)嵌入水印的印章圖案中，提取水印步驟如下1)從印章圖像的第一行第一列開始，逐個像素進行運算，2)將當(dāng)前像素的紅、綠、藍三原色值取出，分別為R'、G'、B'；3)將R'、G'、B'在映射表Table中所對應(yīng)的映射結(jié)果0或1取出，并進行異或運算， 得到運算結(jié)果P'；4)將P'值乘以255，得到結(jié)果W'，為水印圖案在此位置的像素值；5)跳回步驟幻，進行下一像素的運算；7)最后得到水印圖像。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子印章保護方法，進一步的還包括提取、驗證水印的步驟， 包括待提取水印的原圖像為g，驗證對照的水印圖像為W;通過f函數(shù)算出g每個像素的對應(yīng)二值W’，作為提出的水?。粚⑻崛〕龅乃D像W’與W比較，驗證原圖像g是否被更改過，判斷的依據(jù)是:W' (i，j) =w(i，j)原圖像通過驗證W'(i，j) <>w(i，j)原圖像已被更改，未通過驗證。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于易碎水印的電子印章保護方法，包括如下步驟(1)掃描原始印章圖像到計算機中；(2)設(shè)定一個映射函數(shù)f，將原始印章掃描所得圖像g的每一個像素值映射成一個二值L，L(i，j)＝fg(g(i，j))，其中L的值為0或1；i，j為圖像像素點的坐標(biāo)；(3)向印章掃描圖像g中嵌入水印W，根據(jù)以下公式σ為盡可能小的正整數(shù)。修改原始印章掃描所得圖像g的每一個像素值，使得修改后的圖像g中每一個像素點的值通過映射函數(shù)f運算后都與W相同。本發(fā)明所公開的方法滿足了對待嵌入圖像非常敏感的場合的需求，確保了被水印嵌入的圖案只要有一個像素的更改，都會破壞水印本身，從而達到驗證保護的作用。
文檔編號G06T1/00GK102521787SQ201110394659
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月2日
發(fā)明者呂凡, 張大年, 許兆然 申請人:昆山百潤科技有限公司