專利名稱：一種基于字符間距編碼的雙重水印嵌入的文本水印方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種文本水印技術，特別涉及一種基于字符間距編碼的雙重水印嵌入的文本水印方法。
背景技術：
數字水印，作為知識產權保護和信息安全維護的一種重要技術近幾年發(fā)展迅速。數字水印的基本原理是在多媒體數據(如圖像、文本、音頻和視頻等)載體中，嵌入具有一定意義的隱蔽的數字水印信息，嵌入的水印信息不對原始的多媒體載體數據的使用產生影響，并且水印信息隨著原始載體數據一起傳輸和使用。嵌入水印信息后，還可以使用特定的水印檢測裝置將嵌入的水印信息提取出來，應用于版權保護、篡改定位、數據完整性檢測、廣播監(jiān)視、內容認證、使用控制、隱蔽通信等。目前國內外對圖像、視頻、音頻數字水印的研究比較深入，而文本水印的研究進展則相對遲緩，研究成果也比較少，如文章“Techniques for data Hiding”(IBM SystemsJournal, 1996, 35 (3&4), Bender W, et al.)所述,通過對文本中特定的單詞進行同義詞替換，對同義不同詞匯進行編碼，用于加載水印信息。這種技術的缺點是難以為所有的詞匯找到恰當的同義詞，造成文本可嵌入水印信息的容量有限，畢竟不是每一個詞匯都有與之對應的同義詞。文章“Copyright Protection for the Electronic Distribution of TextDocuments，，(Proceedings of the IEEE, 1999, 87 (7), Brassil, Maxemchuk, et al.)所述，通過改變行間距、字間距和字符特征來嵌入信息。其中通過改變行間距嵌入的水印魯棒性較好，但編碼密度很小，水印容量極小，而且標記信息的方法簡單，安全性較差；通過改變字間距嵌入的水印容量大，但魯棒性較差；通過改變字符特征嵌入的水印容量較大、分布均勻，但水印的檢測和提取較為困難。文章“Natural Language Watermarking and Tamperproofing^(Proc of the 5thInternational Information Hiding Workshop, 2002, (196-212), Mikhail. J. Atallahet al.)所述，基于語義學原理，利用語句自身的語法結構，通過改變句子結構、同義詞替換、修改TMR(Text Meaning Representation)樹等方法來加入額外的水印信息,語義水印改變了文本的內容，但沒有改變文本的含義，添加水印后幾乎不可能被察覺和破壞，而且對格式化文本和非格式化文本均適用。專利申請?zhí)枮?00510077471. 3，專利申請名稱為“一種在英文文本中嵌入和提取水印的方法”，提出了在英文文本中嵌入和提出水印的方法。該方法將版權信息轉化為二進制比特串，讀入文本并濾除空格和特殊字符，對所得字符串及版權人的私鑰做哈希運算，得到整數Z ;若Z整除嵌入比例，則下句作為水印信息句；用7對版權信息比特串長度取余，確定水印信息比特的位置，使位置相鄰的兩字母的編碼大小關系代表的0、1，與待嵌入的水印信息比特相同，直到文本結束。由于國內絕大多數文檔的語言是中文，因而應用該方法還是有很大的局限性。
Object Linking and Embedding,對象連接與嵌入,簡稱OLE技術,不僅僅是一種應用程序的集成，而且規(guī)定了一種允許應用程序作為軟件“對象”彼此進行“連接”的機制。OLE Automation技術是一種能夠實現各種應用程序之間進行相互“交流”和調用的技術，允許一個應用程序通過編程來控制另一個應用程序。

發(fā)明內容
本發(fā)明是針對現在文本水印技術存在的問題，提出了一種基于字符間距編碼的雙重水印嵌入的文本水印方法，通過對無頁面修改文本對象屬性編碼以及對字符間距編碼來嵌入雙重水印以及水印的同步信息，不僅文本內容不會發(fā)生變化，隱蔽性極強，而且具有高魯棒性、高容量的特點。通過提取內嵌的水印信息，可以有效的控制文檔的傳播和修改以及判斷文檔是否受到過篡改，最終達到對文本文檔的數字版權保護、數據完整性鑒別以及安全的隱蔽通信的目的。本發(fā)明的技術方案為一種基于字符間距編碼的雙重水印嵌入的文本水印方法，具體包括如下步驟
(1)將需要隱藏的水印信息#及密鑰D轉換為二進制序列；
(2)將水印信息#與密鑰D對應的二進制序列進行循環(huán)取模操作，得到加密后的二進制序列；
(3)利用糾錯編碼的理論為待嵌入的水印信息添加糾錯編碼，得到水印序列 · . h t ·，
(4)統計載體文檔的字符數見判斷水印容量能否足以嵌入待嵌入的水印信息；
(5)對水印信息進行無頁面修改編碼的循環(huán)嵌入，循環(huán)次數取決于水印信息長度和載體的嵌入容量，每次循環(huán)將水印同步信息(同步信息可以是一串設定的二進制代碼或水印長度的二進制編碼)附加到進行了糾錯編碼后的水印信息前，嵌入載體字符的無頁面修改的Kerning、BoldB1、ItalicBi屬性中，用屬性組的不同true或false組合代表水印二進制序列中的“O”或“I”；
(6)對水印信息進行字符間距編碼的循環(huán)嵌入，循環(huán)次數取決于水印信息長度和載體的嵌入容量，每次循環(huán)將水印同步信息附加在進行了糾錯編碼后的水印信息前，然后按下述方式進行字符間距編碼
A:對于選定的第i (i<#)個同步信息字符，按水印間隔標志編碼方式進行，字符間距依次加大和減少d磅，i=i+l，直到完成同步信息的嵌入；
B:對于選定的第J U<t)個水印信息字符，嵌入水印序列. .ht中的一位碼元hj, I ≤ j ≤
若Ay= “0”，將第J個字符對中的前一個字符間距加大Cl1磅，后一個字符的字符間距減小Cl1磅；
若Ay= “1”，將第J個字符對中的前一個字符間距加大d2磅，后一個字符的字符間距減小d2磅；
(7)若J≤ ，則重復執(zhí)行步驟(6)，直到文檔結束，嵌入完成，保存文檔。所述步驟2)中水印信息#轉換為二進制序列# =IB1IBiPlyIBg,實今IBs G {O, 1},1≤s≤g ；密鑰D轉換為二進制序列D=Cl1Cl2Cl3... 4，其中< e {O, I}, I ≤s≤p ;將水印與密鑰的二進制序列進行循環(huán)取模加密，得到加密后的新的水印序列Q=Chm3... 其中
權利要求
1.一種基于字符間距編碼的雙重水印嵌入的文本水印方法，其特征在于，具體包括如下步驟(1)將需要隱藏的水印信息#及密鑰D轉換為二進制序列；(2)將水印信息#與密鑰D對應的二進制序列進行循環(huán)取模操作，得到加密后的二進制序列；(3)利用糾錯編碼的理論為待嵌入的水印信息添加糾錯編碼，得到水印序列 H=HjhJi3. · . h t ·，(4)統計載體文檔的字符數見判斷水印容量能否足以嵌入待嵌入的水印信息；(5)對水印信息進行無頁面修改編碼的循環(huán)嵌入，循環(huán)次數取決于水印信息長度和載體的嵌入容量，每次循環(huán)將水印同步信息附加到進行了糾錯編碼后的水印信息前，嵌入載體字符的無頁面修改的Kerning、BoldB1、ItalicBi屬性中，用屬性組的不同true或false 組合代表水印二進制序列中的“O”或“ I” ；(6)對水印信息進行字符間距編碼的循環(huán)嵌入，循環(huán)次數取決于水印信息長度和載體的嵌入容量，每次循環(huán)將水印同步信息附加在進行了糾錯編碼后的水印信息前，然后按下述方式進行字符間距編碼A:對于選定的第i (i<#)個同步信息字符，按水印間隔標志編碼方式進行，字符間距依次加大和減少d磅，i=i+l，直到完成同步信息的嵌入；B:對于選定的第J U<t)個水印信息字符，嵌入水印序列. .ht中的一位碼元 hj, I ^ ^ 若Ay= “0”，將第J個字符對中的前一個字符間距加大Cl1磅，后一個字符的字符間距減小Cl1磅；若Ay= “1”，將第J個字符對中的前一個字符間距加大d2磅，后一個字符的字符間距減小d2磅；(7)若J< ，則重復執(zhí)行步驟(6)，直到文檔結束，嵌入完成，保存文檔。
2.根據權利要求1所述基于字符間距編碼的雙重水印嵌入的文本水印方法，其特征在于，所述步驟2)中水印信息#轉換為二進制序列# =Iaflfl3. . . ,其中》s e {O, 1}, 1^5 ； 密鑰D轉換為二進制序列D=W3... <，其中< e {O, I}, I 5^5 5Γ/7 ,·將水印與密鑰的二進制序列進行循環(huán)取模加密，得到加密后的新的水印序列Q=Cha2Q3.. · A，其中qs e {O, 1}， 1^5 其中，
3.根據權利要求2所述基于字符間距編碼的雙重水印嵌入的文本水印方法，其特征在于，所述步驟3)待嵌入的水印信息為加密后的水印信息數據Q=QZJ2Q3. . . ^■,對加密后的水印信息進行漢明編碼，并每4位數據前添加3位監(jiān)督碼，生成帶糾錯編碼新的二進制序列 H-A1A2. . ht,hi G {O, 1}, I ^i ^ t， =_//7*40
4.根據權利要求1所述基于字符間距編碼的雙重水印嵌入的文本水印方法，其特征在于，所述步驟5)中對水印信息進行無頁面修改編碼的循環(huán)嵌入，每次嵌入進行了糾錯編碼后的水印序列的“O”比特時將該載體字符的ItalicBi屬性設為True，“I”比特時將該載體字符的BoldBi的屬性值設置為False。
5.根據權利要求1所述基于字符間距編碼的雙重水印嵌入的文本水印方法，其特征在于，所述步驟6)中對水印信息進行字符間距編碼的循環(huán)嵌入，每次嵌入進行了糾錯編碼后的水印序列一個比特時都修改一個載體字符對，使字符對的中的字符一個增加字符間距而另一個減少同樣的字符間距，字符對對周圍的字符呈現不變的位置特征。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于字符間距編碼的雙重水印嵌入的文本水印方法，將需要隱藏的水印信息M及密鑰D轉換為二進制序列，進行循環(huán)取模得到加密后的二進制序列，對待嵌入的水印信息添加糾錯編碼，最后通過對無頁面修改文本對象屬性編碼以及對字符間距編碼來嵌入雙重水印以及水印的同步信息，此方法不僅文本內容不會發(fā)生變化，隱蔽性極強，而且具有高魯棒性、高容量的特點。通過提取內嵌的水印信息，可以有效的控制文檔的傳播和修改以及判斷文檔是否受到過篡改，最終達到對文本文檔的數字版權保護、數據完整性鑒別以及安全的隱蔽通信的目的。
文檔編號G06F21/16GK103049682SQ20131003003
公開日2013年4月17日 申請日期2013年1月28日 優(yōu)先權日2013年1月28日
發(fā)明者陳青, 牛月蕊, 周黎敏, 張宇飛, 傅哲, 封少坤, 連攀攀 申請人:上海理工大學