一种数字水印嵌入方法、装置、设备及存储介质与流程

所属的技术人员能够理解，本技术的各个方面可以实现为系统、方法或程序产品。因此，本技术的各个方面可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件实施方式、完全的软件实施方式(包括固件、微代码等)，或硬件和软件方面结合的实施方式，这里可以统称为“电路”、“模块”或“系统”。与上述方法实施例基于同一发明构思，本技术实施例中还提供了一种计算设备。在一种实施例中，该计算设备可以是服务器，如图1所示的服务器120。在该实施例中，计算设备1700的结构如图17所示，可以至少包括存储器1701、通讯模块1703，以及至少一个处理器1702。存储器1701，用于存储处理器1702执行的计算机程序。存储器1701可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统，以及运行即时通讯功能所需的程序等；存储数据区可存储各种即时通讯信息和操作指令集等。存储器1701可以是易失性存储器(volatile memory)，例如随机存取存储器(random-access memory，ram)；存储器1701也可以是非易失性存储器(non-volatilememory)，例如只读存储器，快闪存储器(flash memory)，硬盘(hard disk drive，hdd)或固态硬盘(solid-state drive，ssd)；或者存储器1701是能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的计算机程序并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。存储器1701可以是上述存储器的组合。处理器1702，可以包括一个或多个中央处理单元(central processing unit，cpu)或者为数字处理单元等等。处理器1702，用于调用存储器1701中存储的计算机程序时实现上述数字水印嵌入方法。通讯模块1703用于与终端设备和其他服务器进行通信。本技术实施例中不限定上述存储器1701、通讯模块1703和处理器1702之间的具体连接介质。本技术实施例在图17中以存储器1701和处理器1702之间通过总线1704连接，总线1704在图17中以粗线描述，其它部件之间的连接方式，仅是进行示意性说明，并不引以为限。总线1704可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于描述，图17中仅用粗线描述，但并不描述仅有一根总线或一种类型的总线。存储器1701中存储有计算机存储介质，计算机存储介质中存储有计算机可执行指令，计算机可执行指令用于实现本技术实施例的数字水印嵌入方法。处理器1702用于执行上述的数字水印嵌入方法。在另一种实施例中，计算设备也可以是其他计算设备，如图1所示的终端设备110。在该实施例中，计算设备的结构可以如图18所示，包括：通信组件1810、存储器1820、显示单元1830、摄像头1840、传感器1850、音频电路1860、蓝牙模块1870、处理器1880等部件。通信组件1810用于与服务器进行通信。在一些实施例中，可以包括电路无线保真(wireless fidelity，wifi)模块，wifi模块属于短距离无线传输技术，电子设备通过wifi模块可以帮助对象收发信息。存储器1820可用于存储软件程序及数据。处理器1880通过运行存储在存储器1820的软件程序或数据，从而执行终端设备110的各种功能以及数据处理。存储器1820可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。存储器1820存储有使得终端设备110能运行的操作系统。本技术中存储器1820可以存储操作系统及各种应用程序，还可以存储执行本技术实施例数字水印嵌入方法的计算机程序。显示单元1830还可用于显示由对象输入的信息或提供给对象的信息以及终端设备110的各种菜单的图形用户界面(graphical user interface，gui)。具体地，显示单元1830可以包括设置在终端设备110正面的显示屏1832。其中，显示屏1832可以采用液晶显示器、发光二极管等形式来配置。显示单元1830可以用于显示本技术实施例中的游戏模拟对局界面等。显示单元1830还可用于接收输入的数字或字符信息，产生与终端设备110的对象设置以及功能控制有关的信号输入，具体地，显示单元1830可以包括设置在终端设备110正面的触控屏1831，可收集对象在其上或附近的触摸操作，例如点击按钮，拖动滚动框等。其中，触控屏1831可以覆盖在显示屏1832之上，也可以将触控屏1831与显示屏1832集成而实现终端设备110的输入和输出功能，集成后可以简称触摸显示屏。本技术中显示单元1830可以显示应用程序以及对应的操作步骤。摄像头1840可用于捕获静态图像，对象可以将摄像头1840拍摄的图像通过应用发布。摄像头1840可以是一个，也可以是多个。物体通过镜头生成光学图像投射到感光元件。感光元件可以是电荷耦合器件(charge coupled device，ccd)或互补金属氧化物半导体(complementary metal-oxide-semiconductor，cmos)光电晶体管。感光元件把光信号转换成电信号，之后将电信号传递给处理器1880转换成数字图像信号。终端设备还可以包括至少一种传感器1850，比如加速度传感器1851、距离传感器1852、指纹传感器1853、温度传感器1854。终端设备还可配置有陀螺仪、气压计、湿度计、温度计、红外线传感器、光传感器、运动传感器等其他传感器。音频电路1860、扬声器1861、传声器1862可提供对象与终端设备110之间的音频接口。音频电路1860可将接收到的音频数据转换后的电信号，传输到扬声器1861，由扬声器1861转换为声音信号输出。终端设备110还可配置音量按钮，用于调节声音信号的音量。另一方面，传声器1862将收集的声音信号转换为电信号，由音频电路1860接收后转换为音频数据，再将音频数据输出至通信组件1810以发送给比如另一终端设备，或者将音频数据输出至存储器1820以便进一步处理。蓝牙模块1820用于通过蓝牙协议来与其他具有蓝牙模块的蓝牙设备进行信息交互。例如，终端设备可以通过蓝牙模块1820与同样具备蓝牙模块的可穿戴电子设备(例如智能手表)建立蓝牙连接，从而进行数据交互。处理器1880是终端设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个终端的各个部分，通过运行或执行存储在存储器1820内的软件程序，以及调用存储在存储器1820内的数据，执行终端设备的各种功能和处理数据。在一些实施例中，处理器1880可包括一个或多个处理单元；处理器1880还可以集成应用处理器和基带处理器，其中，应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等，基带处理器主要处理无线通信。可以理解的是，上述基带处理器也可以不集成到处理器1880中。本技术中处理器1880可以运行操作系统、应用程序、用户界面显示及触控响应，以及本技术实施例的数字水印嵌入方法。另外，处理器1880与显示单元1830耦接。此外需要注意的是，在本技术的具体实施方式中，涉及到与数字水印嵌入等相关的对象数据，当本技术以上实施例运用到具体产品或技术中时，需要获得对象许可或者同意，且相关数据的收集、使用和处理需要遵守相关国家和地区的相关法律法规和标准。在一些可能的实施方式中，本技术提供的数字水印嵌入方法的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式，其包括计算机程序，当程序产品在计算设备上运行时，计算机程序用于使计算设备执行本说明书上述描述的根据本技术各种示例性实施方式的数字水印嵌入方法中的步骤。程序产品可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以是但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体地例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。本技术的实施方式的程序产品可以采用便携式紧凑盘只读存储器(cd-rom)并包括计算机程序，并可以在电子设备上运行。然而，本技术的程序产品不限于此，在本文件中，可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被命令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了可读计算机程序。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读信号介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质，该可读介质可以发送、传播或者传输用于由命令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。可读介质上包含的计算机程序可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、有线、光缆、rf等等，或者上述的任意合适的组合。可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本技术操作的计算机程序，程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如java、c++等，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“c”语言或类似的程序设计语言。计算机程序可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户计算设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备上执行。在涉及远程计算设备的情形中，远程计算设备可以通过任意种类的网络包括局域网(lan)或广域网(wan)连接到用户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。应当注意，尽管在上文详细描述中提及了装置的若干单元或子单元，但是这种划分仅仅是示例性的并非强制性的。实际上，根据本技术的实施方式，上文描述的两个或更多单元的特征和功能可以在一个单元中具体化。反之，上文描述的一个单元的特征和功能可以进一步划分为由多个单元来具体化。此外，尽管在附图中以特定顺序描述了本技术方法的操作，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些操作，或是必须执行全部所示的操作才能实现期望的结果。附加地或备选地，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。显然，本领域的技术人员可以对本技术进行各种改动和变型而不脱离本技术的精神和范围。这样，倘若本技术的这些修改和变型属于本技术权利要求及其等同技术的范围之内，则本技术也意图包含这些改动和变型在内。

背景技术：

1、在当下短视频、图像等多媒体作品侵权不断、保护版权声量渐起的大环境下，数字水印技术也逐步被引入到涉及多媒体内容分发的场景中，作为抵抗盗版多媒体作品的“最后一道防线”，数字水印以其隐蔽性好、溯源方便、操作便捷的特点，有效解决了多媒体作品版权归属不明确、盗版作品盛行的问题。

2、相关技术下，普遍使用的数字水印嵌入方法主要为最低有效位(leastsignificant bit，lsb)算法，该算法的具体操作为：将图像或视频帧数据中，每个像素值的最低比特位修改为水印信息中的一个比特数，从而嵌入多比特水印信息，由于人眼无法注意到像素值修改前后所对应的颜色变化，故lsb算法能够在空域上实现肉眼不可见的水印嵌入。

3、然而，采用上述方法时，在数据经过传输或压缩处理后，像素值的比特位容易发生跳变，导致水印信息被更改甚至抹除，因此，采用该方法嵌入的水印较为脆弱，抗干扰能力较低。

技术实现思路

1、本技术提供了一种数字水印嵌入方法、装置、设备及存储介质，用以提高数字水印的抗干扰能力。

2、第一方面，本技术实施例提供了一种数字水印嵌入方法，所述方法包括：

3、将待处理多媒体数据由空域转换至频域，获得由各频域系数组成的频域矩阵，其中，频域系数表征待处理多媒体数据，在空域中相应像素点所处邻域内的灰度值变化率；

4、获取用于嵌入至待处理多媒体数据的水印数据，水印数据是由目标水印信息经过编码后获得的比特流；

5、针对频域矩阵中指定区域的多个频域系数进行分组，获得多个系数小组，并依次基于水印数据包含的各比特值，对各系数小组中包含的各频域系数进行修改，获得相应的水印频域矩阵，其中，在一次修改过程中，执行以下操作：采用从水印数据中获取的一个比特值，对频域矩阵中当前待修改的目标系数小组中包含的各频域系数，进行至少一次修改，直到目标系数小组中包含的各频域系数满足一个比特值对应的嵌入规则；

6、将水印频域矩阵由频域转换至空域，获得嵌入数字水印的目标多媒体数据。

7、第二方面，本技术实施例还提供了一种数字水印嵌入装置，所述装置包括：

8、转换模块，用于将待处理多媒体数据由空域转换至频域，获得由各频域系数组成的频域矩阵，其中，频域系数表征待处理多媒体数据，在空域中相应像素点所处邻域内的灰度值变化率；

9、编码模块，用于获取用于嵌入至待处理多媒体数据的水印数据，水印数据是由目标水印信息经过编码后获得的比特流；

10、修改模块，用于针对频域矩阵中指定区域的多个频域系数进行分组，获得多个系数小组，并依次基于水印数据包含的各比特值，对各系数小组中包含的各频域系数进行修改，获得相应的水印频域矩阵，其中，在一次修改过程中，执行以下操作：采用从水印数据中获取的一个比特值，对频域矩阵中当前待修改的目标系数小组中包含的各频域系数，进行至少一次修改，直到目标系数小组中包含的各频域系数满足一个比特值对应的嵌入规则；

11、处理模块，用于将水印频域矩阵由频域转换至空域，获得嵌入数字水印的目标多媒体数据。

12、在一种可能的实现方式中，针对频域矩阵中指定区域的多个频域系数进行分组，获得多个系数小组时，修改模块用于：

13、获取位于频域矩阵中对角线上的各频域系数；

14、从频域矩阵的中心点之后开始，以n为步长，分别针对位于对角线的第一部分和第二部分上的各频域系数进行划分，获得多个系数小组，其中，第一部分为对角线的任意一半，第二部分为对角线上除第一部分之外的另一半，n为正整数。

15、在一种可能的实现方式中，采用从水印数据中获取的一个比特值，针对频域矩阵中当前待修改的目标系数小组中包含的各频域系数，进行至少一次修改，直到目标系数小组中包含的各频域系数满足一个比特值对应的嵌入规则时，修改模块用于：

16、基于从水印数据中获取的一个比特值在水印数据中的位置，从第一部分中确定目标系数小组；

17、从目标系数小组中选取出满足预设筛选条件的第一频域系数；

18、基于一个比特值的类别对第一频域系数进行至少一次修改，直到目标系数小组内的各频域系数满足一个比特值对应的嵌入规则。

19、在一种可能的实现方式中，从目标系数小组中选取出满足预设筛选条件的第一频域系数时，修改模块用于：

20、获取目标系数小组内的各频域系数，相对于频域矩阵的中心点的直线距离，并选取直线距离最小的频域系数作为第一频域系数。

21、在一种可能的实现方式中，基于一个比特值的类别对第一频域系数进行至少一次修改，直到目标系数小组内的各频域系数满足一个比特值对应的嵌入规则时，修改模块用于：

22、若一个比特值为比特0，则对第一频域系数逐次加1，直到目标系数小组内的各频域系数的和，对预设的第一参数的取余结果，小于预设的第一阈值；

23、若一个比特值为比特1，则对第一频域系数逐次减1，直到目标系数小组内的各频域系数的和，对第一参数的取余结果，不小于第一阈值。

24、在一种可能的实现方式中，修改模块还用于：

25、当基于水印数据中的各比特值，完成针对第一部分上各频域系数的修改之后，以频域矩阵的中心点为对称中心，基于第一部分上修改后的各频域系数，针对第二部分上的各频域系数进行镜像修改。

26、在一种可能的实现方式中，将水印频域矩阵由频域转换至空域，获得嵌入数字水印的目标多媒体数据之后，处理模块还用于：

27、针对目标多媒体数据进行干扰处理，获得测试多媒体数据，其中，干扰处理为存在改变水印频域矩阵中各频域系数的可能性的操作；

28、将测试多媒体数据由空域转换至频域，获得由各测试频域系数组成的测试频域矩阵；

29、获取位于测试频域矩阵中测试区域内的各测试频域系数，其中，测试区域为测试频域矩阵的主对角线或副对角线的任意一半；

30、基于测试区域内的各测试频域系数，提取目标水印数据。

31、在一种可能的实现方式中，基于测试区域内的各测试频域系数，提取目标水印数据时，处理模块用于：

32、从测试频域矩阵的中心点之后开始，以n为步长，针对测试区域内的各测试频域系数进行划分，获得多个测试系数小组；

33、基于各测试系数小组，按照预设的提取规则，获得多个比特值；

34、基于各测试系数小组相对于测试频域矩阵的中心点的位置，确定获得的各比特值在目标水印数据中的位置，并基于各比特值，获得目标水印数据。

35、在一种可能的实现方式中，基于各测试系数小组，按照预设的提取规则，获得多个比特值时，处理模块用于：

36、针对每个测试系数小组，分别执行以下操作：

37、计算当前测试系数小组中的各测试频域系数的和，对预设的第二参数的取余结果；

38、若取余结果小于预设的第二阈值，则基于当前测试系数小组，获得比特0；

39、若取余结果不小于第二阈值，则基于当前测试系数小组，获得比特1。

40、第三方面，本技术实施例提供一种电子设备，包括存储器，处理器及存储在存储器上并可在处理器运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如第一方面任一项所述的方法。

41、第四方面，本技术实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面任一所述方法的步骤。

42、第五方面，本技术实施例提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品在被计算机调用时，使得所述计算机执行如第一方面所述的方法。

43、本技术的有益效果如下：

44、本技术实施例中，提出了一种内容多目标预测方法、装置、设备及存储介质，服务器将待处理多媒体数据由空域转换至频域，获得由各频域系数组成的频域矩阵，以及，针对目标水印信息进行编码，获得比特流形式的水印数据之后，将水印数据中的各比特值嵌入至频域矩阵的指定区域，并且使用多个频域系数表征一个比特值，最后将嵌入水印数据后获得的水印频域矩阵转换至空域，获得目标多媒体数据。

45、这样，通过修改待处理数据在频域中的频域系数，从而嵌入水印数据，相较于lsb算法修改像素值最低比特位的方法，本技术利用了频域系数不易受影响的特点，降低了图像处理技术中的相关操作对水印数据的干扰，并且，选取频域矩阵中指定区域内较为稳定的频域系数进行修改，能够进一步提高水印数据的抗干扰能力，同时，将指定区域内的各频域系数划分为多个系数小组，使用一个系数小组内的多个频域系数表示一个比特数，增加了频域系数跳变的容错率，相较于使用一个频域系数表征一个比特值的方法，即使个别频域系数发生跳变，同一个系数小组内的多个频域系数很大概率仍旧满足对应比特数的嵌入规则，使得数字水印的鲁棒性更高。

46、本技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本技术而了解。本技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。