文档中的数字水印的生成方法和装置、以及检测方法和装置与流程

本发明涉及电子信息处理技术领域，尤其涉及文档中的数字水印的生成方法、生成装置、检测方法以及检测装置。

背景技术：

当前的数字水印技术主要应用于数字出版物，比如图像或者歌曲，用于版权保护或者内容防篡改。具体涉及以下两种数字水印技术：

一种数字水印技术是易损数字水印技术。这种数字水印技术对局部改动敏感，多用于内容防篡改。一般采用空域水印算法，比如LSB(最低有效位)算法。但是，这种数字水印技术无法抵抗几何攻击。缩放、打印、旋转等操作就会使数字水印信息丢失。

另一种数字水印技术是鲁棒数字水印技术。这种数字水印技术能抵抗几何攻击，多用于数字出版物的版权跟踪。一般采用图像变换域算法，比如DCT(离散余弦变换)算法。但是，这种数字水印技术对局部改动不敏感。

由此可见，当前现有的数字水印技术并不适用于印刷品的防篡改。

技术实现要素：

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种文档中的数字水印的生成方法、生成装置、检测方法以及检测装置。本发明的文档中的数字水印的生成方法、生成装置、检测方法以及检测装置能够抵抗几何攻击，适用于印刷品的防篡改。

根据本发明的一个方面，提供了一种文档中的数字水印的生成方法，包括：

接收第一文档；

将接收到的所述第一文档转换成第一图像；

对所述第一图像进行二值化转换，生成第一二值化图像；

识别所述第一二值化图像中的全部字符；

根据识别出的所述全部字符的二进制字符编码，生成至少一个第一字符编码二进制值；

对所述至少一个第一字符编码二进制值中的每个第一字符编码二进制值进行哈希运算，以获得与所述至少一个第一字符编码二进制值一一对应的至少一个第一哈希值、以及用二进制值表示的第一哈希值总数；

对被划分成预定像素大小的多个图像区域的所述第一二值化图像中的每个图像区域分别进行图像变换域处理，以获得所述每个图像区域的低频系数；

将所述至少一个第一哈希值以及所述第一哈希值总数埋入所述多个图像区域的所述低频系数中，在所述每个图像区域的所述低频系数中埋入二进制值的一个二进制数字；

对埋入有所述至少一个第一哈希值以及所述第一哈希值总数的所述多个图像区域进行所述图像变换域处理的逆变换处理，以生成第二图像；以及

输出所述第二图像，以生成包含数字水印的第二文档。

通过采用本发明的上述生成方法，由于数字水印被埋入低频系数中，因此能够埋入肉眼不容易感知的数字水印。而且，通过采用本发明的上述方法生成的包含数字水印的文档能抵抗诸如缩放、打印、扫描操作等的几何攻击，适合于印刷品的防篡改。

此外，本发明的生成方法进一步包括：对所述至少一个第一哈希值和所述第一哈希值总数进行加密，以获得加密后的至少一个第一哈希值和第一哈希值总数；并且将所述加密后的至少一个第一哈希值和第一哈希值总数埋入所述多个图像区域的所述低频系数中。

通过采用本发明的上述生成方法，由于关键信息在进行水印埋入之前使用密钥被加密，即便使用水印逆算法获取了水印内容，也无法理解其含义，因此能够有效地提高埋入的数字水印的安全性。

此外，在本发明的生成方法中，根据识别出的每行字符的所述二进制字符编码，生成一个第一字符编码二进制值。

通过采用本发明的上述生成方法，能够有效地提高埋入的数字水印的防篡改的精确度。

此外，在本发明的生成方法中，所述预定像素大小为8×8像素大小。

此外，在本发明的生成方法中，当埋入一个图像区域的所述低频系数中的二进制数字为“0”时，将所述低频系数中的第一位小数位数字修改为“2”；以及当埋入所述一个图像区域的所述低频系数中的二进制数字为“1”时，将所述低频系数中的所述第一位小数位数字修改为“7”。

通过采用本发明的上述生成方法，能够有效地将数字水印埋入肉眼不容易感知的区域。

根据本发明的另一个方面，提供了一种文档中的数字水印的生成装置，包括：

接收单元，所述接收单元接收第一文档；

第一图像转换单元，所述第一图像转换单元将接收到的所述第一文档转换成第一图像；

第二图像转换单元，所述第二图像转换单元对所述第一图像进行二值化转换，生成第一二值化图像；

识别单元，所述识别单元识别所述第一二值化图像中的全部字符；

字符编码转换单元，所述字符编码转换单元根据识别出的所述全部字符的二进制字符编码，生成至少一个第一字符编码二进制值；

哈希运算单元，所述哈希运算单元对所述至少一个第一字符编码二进制值中的每个第一字符编码二进制值进行哈希运算，以获得与所述至少一个第一字符编码二进制值一一对应的至少一个第一哈希值、以及用二进制值表示的第一哈希值总数；；

图像变换域处理单元，所述图像变换域处理单元对被划分成预定像素大小的多个图像区域的所述第一二值化图像中的每个图像区域分别进行图像变换域处理，以获得所述每个图像区域的低频系数；

数字水印埋入单元，所述数字水印埋入单元将所述至少一个第一哈希值以及所述第一哈希值总数埋入所述多个图像区域的所述低频系数中，在所述每个图像区域的所述低频系数中埋入二进制值的一个二进制数字；

逆变换处理单元，所述逆变换处理单元对埋入有所述至少一个第一哈希值以及所述第一哈希值总数的所述多个图像区域进行所述图像变换域处理的逆变换处理，以生成第二图像；以及

输出单元，所述输出单元输出所述第二图像，以生成包含数字水印的第二文档。

通过采用本发明的上述生成装置，由于数字水印被埋入低频系数中，因此能够埋入肉眼不容易感知的数字水印。而且，通过采用本发明的上述装置生成的包含数字水印的文档能抵抗诸如缩放、打印、扫描操作等的几何攻击，适合于印刷品的防篡改。

此外，本发明的生成装置进一步包括加密单元，所述加密单元对所述至少一个第一哈希值和所述第一哈希值总数进行加密，以获得加密后的至少一个第一哈希值和第一哈希值总数；并且所述数字水印埋入单元将所述加密后的至少一个第一哈希值和第一哈希值总数埋入所述多个图像区域的所述低频系数中。

通过采用本发明的上述生成装置，由于关键信息在进行水印埋入之前使用密钥被加密，即便使用水印逆算法获取了水印内容，也无法理解其含义，因此能够有效地提高埋入的数字水印的安全性。

此外，在本发明的生成装置中，所述字符编码转换单元根据识别出的每行字符的所述二进制字符编码，生成一个第一字符编码二进制值。

通过采用本发明的上述生成装置，能够有效地提高埋入的数字水印的防篡改的精确度。

此外，在本发明的生成装置中，所述预定像素大小为8×8像素大小。

此外，在本发明的生成装置中，当埋入一个图像区域的所述低频系数中的二进制数字为“0”时，所述数字水印埋入单元将所述低频系数中的第一位小数位数字修改为“2”；以及当埋入所述一个图像区域的所述低频系数中的二进制数字为“1”时，所述数字水印埋入单元将所述低频系数中的所述第一位小数位数字修改为“7”。

通过采用本发明的上述生成装置，能够有效地将数字水印埋入肉眼不容易感知的区域。

根据本发明的又一个方面，提供了一种文档中的数字水印的检测方法，包括：

扫描包含数字水印的第二文档，以生成第三图像，所述第二文档通过本发明的生成方法生成；

对所述第三图像进行二值化转换，生成第二二值化图像；

对被划分成预定像素大小的多个图像区域的所述第二二值化图像中的每个图像区域分别进行图像变换域处理，以获得每个图像区域的低频系数；

从获得的所述多个图像区域的所述低频系数中提取出埋入的至少一个第一哈希值以及第一哈希值总数，在所述每个图像区域的所述低频系数中埋入有二进制值的一个二进制数字；

识别所述第二二值化图像中的全部字符；

根据识别出的所述第二二值化图像中的所述全部字符的二进制字符编码，生成至少一个第二字符编码二进制值；

对所述至少一个第二字符编码二进制值中的每个第二字符编码二进制值进行哈希运算，以获得与所述至少一个第二字符编码二进制值一一对应的至少一个第二哈希值、以及用二进制值表示的第二哈希值总数；

将所述第一哈希值总数与所述第二哈希值总数进行比对，以及逐个将所述至少一个第一哈希值与所述至少一个第二哈希值进行比对，以获得比对结果；以及

输出所述比对结果，作为检测结果。

通过采用本发明的上述检测方法，能够在不依赖于原稿的前提下，有效地检测出埋入肉眼不容易感知的区域中的数字水印，而且检测效果稳定，不受打印、扫描、轻微旋转(正负10°以内)等操作的影响。

此外，当从获得的所述多个图像区域的所述低频系数中提取出的至少一个第一哈希值以及第一哈希值总数为加密的至少一个第一哈希值以及第一哈希值总数时，所述方法进一步包括：对所述加密的至少一个第一哈希值和第一哈希值总数进行解密，以便用解密后的所述至少一个第一哈希值和所述第一哈希值总数与所述第二哈希值和所述第二哈希值总数进行比对。

通过采用本发明的上述检测方法，能够有效地提高埋入的数字水印的安全性。

此外，在本发明的检测方法中，根据识别出的每行字符的所述二进制字符编码，生成一个第二字符编码二进制值。

通过采用本发明的上述检测方法，能够提高检测精度，能够检测出文本行的增减以及行内文字的增减。同时，通过采用本发明的上述检测方法，能够区别于一般的是或否的篡改检测结果，实现篡改点的定位，可以定位出篡改的行。

此外，在本发明的检测方法中，所述预定像素大小为8×8像素大小。

此外，在本发明的检测方法中，当一个图像区域的所述低频系数的第一位小数位数字在【0、1、2、3、4】范围内时，提取出的二进制数字为“0”；以及当所述一个图像区域的所述低频系数的第一位小数位数字在【5、6、7、8、9】范围内时，提取出的二进制数字为“1”。

通过采用本发明的上述检测方法，能够有效地提取出埋入肉眼不容易感知的区域中的数字水印。

根据本发明的又一个方面，提供了一种文档中的数字水印的检测装置，包括：

扫描单元，所述扫描单元扫描包含数字水印的第二文档，以生成第三图像，所述第二文档通过如权利要求1所述的方法生成；

第二图像转换单元，所述第二图像转换单元对所述第三图像进行二值化转换，生成第二二值化图像；

图像变换域处理单元，所述图像变换域处理单元对被划分成预定像素大小的多个图像区域的所述第二二值化图像中的每个图像区域分别进行图像变换域处理，以获得每个图像区域的低频系数；

数字水印提取单元，所述数字水印提取单元从获得的所述多个图像区域的所述低频系数中提取出埋入的至少一个第一哈希值以及第一哈希值总数，在所述每个图像区域的所述低频系数中埋入有二进制值的一个二进制数字；

识别单元，所述识别单元识别所述第二二值化图像中的全部字符；

字符编码转换单元，所述字符编码转换单元根据识别出的所述第二二值化图像中的所述全部字符的二进制字符编码，生成至少一个第二字符编码二进制值；

哈希运算单元，所述哈希运算单元对所述至少一个第二字符编码二进制值中的每个第二字符编码二进制值进行哈希运算，以获得与所述至少一个第二字符编码二进制值一一对应的至少一个第二哈希值、以及用二进制值表示的第二哈希值总数；

比对单元，所述比对单元将所述第一哈希值总数与所述第二哈希值总数进行比对，以及逐个将所述至少一个第一哈希值与所述至少一个第二哈希值进行比对，以获得比对结果；以及

输出单元，所述输出单元输出所述比对结果，作为检测结果。

通过采用本发明的上述检测装置，能够在不依赖于原稿的前提下，有效地检测出埋入肉眼不容易感知的区域中的数字水印，而且检测效果稳定，不受打印、扫描、轻微旋转(正负10°以内)等操作的影响。

此外，当所述数字水印提取单元从获得的所述多个图像区域的所述低频系数中提取出的至少一个第一哈希值以及第一哈希值总数为加密的至少一个第一哈希值和第一哈希值总数时，所述检测装置进一步包括：解密单元，所述解密单元对所述加密的至少一个第一哈希值和第一哈希值总数进行解密，以便所述比对单元用解密后的所述至少一个第一哈希值和所述第一哈希值总数与所述第二哈希值和所述第二哈希值总数进行比对。

通过采用本发明的上述检测装置，能够有效地提高埋入的数字水印的安全性。

此外，在本发明的检测装置中，所述字符编码转换单元根据识别出的每行字符的所述二进制字符编码，生成一个第二字符编码二进制值。

通过采用本发明的上述检测装置，能够提高检测精度，能够检测出文本行的增减以及行内文字的增减。同时，通过采用本发明的上述检测方法，能够区别于一般的是或否的篡改检测结果，实现篡改点的定位，可以定位出篡改的行。

此外，在本发明的检测装置中，所述预定像素大小为8×8像素大小。

此外，在本发明的检测装置中，当一个图像区域的所述低频系数的第一位小数位数字在【0、1、2、3、4】范围内时，所述数字水印提取单元提取出的二进制数字为“0”；以及当所述一个图像区域的所述低频系数的第一位小数位数字在【5、6、7、8、9】范围内时，所述数字水印提取单元提取出的二进制数字为“1”。

通过采用本发明的上述检测装置，能够有效地提取出埋入肉眼不容易感知的区域中的数字水印。

附图说明

图1显示根据本发明的第一实施例的文档中的数字水印的生成装置的框图；

图2显示根据本发明的第一实施例的文档中的数字水印的生成方法的流程图；

图3显示用于说明根据本发明的实施例的图像区域的示意图；

图4显示根据本发明的第一实施例的文档中的数字水印的检测装置的框图；

图5显示根据本发明的第一实施例的文档中的数字水印的检测方法的流程图；

图6显示根据本发明的第二实施例的文档中的数字水印的生成装置的框图；

图7显示根据本发明的第二实施例的文档中的数字水印的生成方法的流程图；

图8显示根据本发明的第二实施例的文档中的数字水印的检测装置的框图；以及

图9显示根据本发明的第二实施例的文档中的数字水印的检测方法的流程图。

具体实施方式

下面将参考附图描述根据本发明的各种实施例。

第一实施例

下面将结合图1至图3说明根据本发明的第一实施例的文档中的数字水印的生成装置和生成方法。

图1显示了根据本发明的第一实施例的文档中的数字水印的生成装置100的框图。如图1所示，根据本发明的第一实施例的生成装置100包括接收单元101、第一图像转换单元102、第二图像转换单元103、识别单元104、字符编码转换单元105、哈希运算单元106、图像变换域处理单元107、数字水印埋入单元108、逆变换处理单元109、以及输出单元110。

图2显示了根据本发明的第一实施例的文档中的数字水印的生成方法的流程图。图2中显示的根据本发明的第一实施例的文档中的数字水印的生成方法通过图1所示的生成装置100来实现。

首先，如图2所示，在步骤S201中，生成装置100中的接收单元101接收第一文档。第一文档可以是各种类型的文档。例如，第一文档可以是Office文档等等。

接着，在步骤S202中，第一图像转换单元102将接收到的第一文档转换成第一图像。当第一文档是Office文档时，第一图像转换单元102可以通过现有的PDF软件将Office文档转换成第一图像。

接着，在步骤S203中，第二图像转换单元103对第一图像转换单元102转换成的第一图像进行二值化转换，生成第一二值化图像。

接着，在步骤S204中，识别单元104识别由第二图像转换单元103生成的第一二值化图像中的全部字符。

在本实施例中，识别单元104通过OCR(光学字符识别)方法来识别第一二值化图像中的全部字符。但是，本领域的技术人员可以理解的是，可以使用的字符识别方法并不局限于OCR识别方法，也可以使用任何其他的字符识别方法，只要能够识别出二值化图像中的全部字符。

接着，在步骤S205中，字符编码转换单元105根据识别单元104识别出的全部字符的二进制字符编码，生成至少一个第一字符编码二进制值。

字符编码转换单元105可以根据识别单元104识别出的每N行字符的二进制字符编码，生成一个第一字符编码二进制值，其中N是大于等于1并且小于等于总行数的正整数。例如，字符编码转换单元105可以根据识别单元104识别出的每页字符的二进制字符编码，生成一个第一字符编码二进制值。替换地，字符编码转换单元105也可以根据识别单元104识别出的每行字符的二进制字符编码，生成一个第一字符编码二进制值。一般来说，生成的第一字符编码二进制值的总数越多，防篡改的精度就越高。

在本实施例中，字符编码转换单元105根据识别单元104识别出的每行字符的二进制字符编码，生成一个第一字符编码二进制值。

接着，在步骤S206中，哈希运算单元106对字符编码转换单元105生成的至少一个第一字符编码二进制值中的每个第一字符编码二进制值进行哈希运算，以获得与至少一个第一字符编码二进制值一一对应的至少一个第一哈希值、以及用二进制值表示的第一哈希值总数。

哈希运算单元106通过哈希运算，可以将任意长度的二进制值映射为较短的固定长度的二进制值(即哈希值)。

在本实施例中，哈希运算单元106对字符编码转换单元105生成的每行字符的第一字符编码二进制值分别进行哈希运算，以获得每行字符的第一哈希值。第一哈希值总数即为总行数。

接着，在步骤S207中，图像变换域处理单元107对被划分成预定像素大小的多个图像区域的第一二值化图像中的每个图像区域分别进行图像变换域处理，以获得每个图像区域的低频系数。

图3显示了用于说明根据本发明的实施例的图像区域的示意图。如图3所示，第一二值化图像300可以被划分成预定像素大小的多个图像区域301。每个图像区域301具有预定像素大小，例如，图3所示的8×8像素大小。

虽然在本实施例中，图像区域301的大小被设定为8×8像素大小，但是图像区域301的大小并不局限于此。本领域的技术人员可以理解的是，根据需要，图像区域301的大小也可以被设定为任何其他的像素大小，诸如10×10像素大小等等。

在本实施例中，图像变换域处理单元107按照从左至右，从上至下的顺序，逐区域地对每个图像区域301进行图像变换域处理，以获得每个图像区域301的低频系数。

图像变换域处理单元107的处理顺序并不局限于本实施例中所给出的从左至右，从上至下的顺序。本领域的技术人员可以理解的是，根据需要，图像变换域处理单元107的处理顺序也可以是任何其他的顺序，诸如从右至左，从下至上的顺序等等。

在本实施例中，图像变换域处理单元107使用DCT(离散余弦变换)来对每个图像区域301进行图像变换域处理，以获得每个图像区域的低频系数。

但是，本领域的技术人员可以理解的是，图像变换域处理单元107所使用的图像变换域处理方法并不局限于DCT(离散余弦变换)，也可以使用其他的能够获得图像区域的低频系数的图像变换域处理方法，诸如DWT(离散小波变换)等等。

接着，在步骤S208中，数字水印埋入单元108将哈希运算单元106计算出的至少一个第一哈希值以及第一哈希值总数埋入由图像变换域处理单元107获得的多个图像区域的低频系数中，在每个图像区域的低频系数中埋入二进制值的一个二进制数字。

在本实施例中，数字水印埋入单元108可以紧接在图像变换域处理单元107处理完一个图像区域301并获得该图像区域301的低频系数之后，就埋入一个二进制数字，直至将每行字符的第一哈希值以及用二进制值表示的第一哈希值总数(即总行数)全部埋入到多个图像区域301的低频系数中。

当埋入一个图像区域301的低频系数中的二进制数字为“0”时，数字水印埋入单元108将该图像区域301的低频系数中的第一位小数位数字修改为“2”。当埋入一个图像区域301的低频系数中的二进制数字为“1”时，数字水印埋入单元108将该图像区域301的低频系数中的第一位小数位数字修改为“7”。低频系数中的第一位小数位即为低频系数中的小数部分的最高位。

接着，在步骤S209中，逆变换处理单元109对埋入有至少一个第一哈希值以及第一哈希值总数的多个图像区域进行图像变换域处理的逆变换处理，以生成第二图像。

在本实施例中，逆变换处理单元109使用IDCT(离散余弦变换的逆变换)来对埋入有每行字符的第一哈希值以及用二进制值表示的总行数的多个图像区域进行逆变换处理。

同样地，本领域的技术人员可以理解的是，逆变换处理单元109所使用的图像变换域处理的逆变换处理方法也并不局限于IDCT(离散余弦变换的逆变换)，也可以使用其他的图像变换域处理的逆变换处理方法，诸如IDWT(离散小波变换的逆变换)等等，只要逆变换处理单元109中使用的图像变换域处理的逆变换处理方法与图像变换域处理单元107中使用的图像变换域处理方法相匹配即可。

最后，在步骤S210中，输出单元110输出由逆变换处理单元109生成的第二图像，以生成包含数字水印的第二文档。

输出单元110可以将由变换处理单元109生成的第二图像输出到打印装置(未图示)，以便通过打印装置打印第二图像来生成包含数字水印的第二文档。替换地，输出单元110也可以将由变换处理单元109生成的第二图像输出到显示装置(未图示)，以便通过显示装置显示第二图像来生成包含数字水印的第二文档。

下面将结合图4和图5说明根据本发明的第一实施例的文档中的数字水印的检测装置和检测方法。

图4显示了根据本发明的第一实施例的文档中的数字水印的检测装置400的框图。如图4所示，根据本发明的第一实施例的检测装置400包括扫描单元401、第二图像转换单元402、图像变换域处理单元403、数字水印提取单元404、识别单元405、字符编码转换单元406、哈希运算单元407、比对单元408、以及输出单元409。

图5显示了根据本发明的第一实施例的文档中的数字水印的检测方法的流程图。图5中显示的根据本发明的第一实施例的文档中的数字水印的检测方法通过图4所示的检测装置400来实现。

首先，如图5所示，在步骤S501中，扫描单元401扫描包含数字水印的第二文档，以生成第三图像。包含数字水印的第二文档通过图1所示的根据本发明的第一实施例的文档中的数字水印的生成装置100以及图2所示的根据本发明的第一实施例的文档中的数字水印的生成方法生成。

接着，在步骤S502中，第二图像转换单元402对扫描单元401扫描生成的第三图像进行二值化转换，生成第二二值化图像。

接着，在步骤S503中，图像变换域处理单元403对被划分成预定像素大小的多个图像区域的第二二值化图像中的每个图像区域分别进行图像变换域处理，以获得每个图像区域的低频系数。

在本实施例中，与生成装置100中的图像变换域处理单元107相同，图像变换域处理单元403使用DCT(离散余弦变换)，按照从左至右，从上至下的顺序，逐区域地对被划分成8×8像素大小的多个图像区域的第二二值化图像中的每个图像区域分别进行图像变换域处理，以获得每个图像区域的低频系数。

由于检测装置400中的图像变换域处理单元403与生成装置100中的图像变换域处理单元107实现的功能相同，因此，在此省略其相关说明。

接着，在步骤S504中，数字水印提取单元404从图像变换域处理单元403获得的多个图像区域的低频系数中提取出埋入的至少一个第一哈希值以及第一哈希值总数，在每个图像区域的低频系数中埋入有二进制值的一个二进制数字。

当图像变换域处理单元403获得的一个图像区域的低频系数的第一位小数位数字在【0、1、2、3、4】范围内时，数字水印提取单元404提取出的二进制数字为“0”。当图像变换域处理单元403获得的一个图像区域的低频系数的第一位小数位数字在【5、6、7、8、9】范围内时，数字水印提取单元404提取出的二进制数字为“1”。低频系数中的第一位小数位即为低频系数中的小数部分的最高位。

在本实施例中，数字水印提取单元404可以紧接在图像变换域处理单元403处理完一个图像区域并获得该图像区域的低频系数之后，就提取出一个二进制数字，直至提取出埋入的全部的第一哈希值以及用二进制值表示的第一哈希值总数。换句话说，在本实施例中，数字水印提取单元404提取出通过生成装置100的数字水印埋入单元108埋入的每行字符的第一哈希值以及用二进制值表示的总行数。

接着，在步骤S505中，识别单元405识别第二二值化图像中的全部字符。

在本实施例中，与生成装置100中的识别单元104相同，识别单元405通过OCR(光学字符识别)方法来识别第二二值化图像中的全部字符。

接着，在步骤S506中，字符编码转换单元406根据识别单元405识别出的第二二值化图像中的全部字符的二进制字符编码，生成至少一个第二字符编码二进制值。

在本实施例中，与生成装置100中的字符编码转换单元105相同，字符编码转换单元406根据识别单元405识别出的每行字符的二进制字符编码，生成一个第二字符编码二进制值。

由于检测装置400中的字符编码转换单元406与生成装置100中的字符编码转换单元105实现的功能相同，因此，在此省略其相关说明。

接着，在步骤S507中，哈希运算单元407对字符编码转换单元406生成的至少一个第二字符编码二进制值中的每个第二字符编码二进制值进行哈希运算，以获得与至少一个第二字符编码二进制值一一对应的至少一个第二哈希值、以及用二进制值表示的第二哈希值总数。

在本实施例中，与生成装置100中的哈希运算单元106相同，哈希运算单元407对字符编码转换单元406生成的每行字符的第二字符编码二进制值分别进行哈希运算，以获得每行字符的第二哈希值。第二哈希值总数即为总行数。

由于检测装置400中的哈希运算单元407与生成装置100中的哈希运算单元106实现的功能相同，因此，在此省略其相关说明。

接着，在步骤S508中，比对单元408逐个将数字水印提取单元404提取出的至少一个第一哈希值与哈希运算单元407获得的至少一个第二哈希值进行比对，以及将数字水印提取单元404提取出的第一哈希值总数与第二哈希值总数进行比对，以获得比对结果。

在本实施例中，比对单元408将数字水印提取单元404提取出的第一哈希值总数(总行数)与第二哈希值总数(总行数)进行比对，并且逐行将数字水印提取单元404提取出的每行字符的第一哈希值与哈希运算单元407获得的每行字符的第二哈希值进行比对。

首先，将比对单元408将数字水印提取单元404提取出的第一哈希值总数(总行数)与第二哈希值总数(总行数)进行比对。如果数字水印提取单元404提取出的第一哈希值总数(总行数)与第二哈希值总数(总行数)相同，则获得的对比结果为“暂无篡改”。如果数字水印提取单元404提取出的第一哈希值总数(总行数)与第二哈希值总数(总行数)不相同，则获得的对比结果为“有篡改”。

然后，逐行将数字水印提取单元404提取出的每行字符的第一哈希值与哈希运算单元407获得的每行字符的第二哈希值进行比对。如果数字水印提取单元404提取出的某一行字符的第一哈希值与哈希运算单元407获得的该行字符的第二哈希值相同，则获得的对比结果为“该行字符无篡改”。如果数字水印提取单元404提取出的某一行字符的第一哈希值与哈希运算单元407获得的该行字符的第二哈希值不相同，则获得的对比结果为“该行字符有篡改”。

接着，在步骤S509中，输出单元409输出比对结果，作为检测结果。

输出单元409可以将比对单元408获得的比对结果输出到打印装置(未图示)，以便通过打印装置打印出该比对结果，作为检测结果。替换地，输出单元409也可以将比对单元408获得的比对结果输出到显示装置(未图示)，以便通过显示装置显示该比对结果，作为检测结果。

第二实施例

下面将结合图6和图7说明根据本发明的第二实施例的文档中的数字水印的生成装置和生成方法。

图6显示了根据本发明的第二实施例的文档中的数字水印的生成装置600的框图。如图6所示，根据本发明的第二实施例的生成装置600包括接收单元601、第一图像转换单元602、第二图像转换单元603、识别单元604、字符编码转换单元605、哈希运算单元606、加密单元611、图像变换域处理单元607、数字水印埋入单元608、逆变换处理单元609、以及输出单元610。

图6所示的根据本发明的第二实施例的生成装置600与图1所示的根据本发明的第一实施例的生成装置100的区别仅在于，图6所示的根据本发明的第二实施例的生成装置600进一步包括了加密单元611。除了加密单元611以外，根据本发明的第二实施例的生成装置600中的其他单元601-610与根据本发明的第一实施例的生成装置100中的单元101-110相同。

图7显示了根据本发明的第二实施例的文档中的数字水印的生成方法的流程图。图7中显示的根据本发明的第二实施例的文档中的数字水印的生成方法通过图6所示的生成装置600来实现。

由于图7中显示的根据本发明的第二实施例的文档中的数字水印的生成方法的步骤S701至步骤S706、步骤S708、步骤S710以及步骤S711分别与图2中显示的根据本发明的第一实施例的文档中的数字水印的生成方法的步骤S201至步骤S207、步骤S209以及步骤S210相同，因此，在此省略了其详细说明。

首先，如图7所示，在步骤S701中，接收单元601接收第一文档。

接着，在步骤S702中，第一图像转换单元602将接收到的第一文档转换成第一图像。

接着，在步骤S703中，第二图像转换单元603对第一图像转换单元602转换成的第一图像进行二值化转换，生成第一二值化图像。

接着，在步骤S704中，识别单元604识别由第二图像转换单元603生成的第一二值化图像中的全部字符。

接着，在步骤S705中，字符编码转换单元605根据识别单元604识别出的全部字符的二进制字符编码，生成至少一个第一字符编码二进制值。

在本实施例中，字符编码转换单元605根据识别单元604识别出的每行字符的二进制字符编码，生成一个第一字符编码二进制值。

接着，在步骤S706中，哈希运算单元606对字符编码转换单元605生成的至少一个第一字符编码二进制值中的每个第一字符编码二进制值进行哈希运算，以获得与至少一个第一字符编码二进制值一一对应的至少一个第一哈希值、以及用二进制值表示的第一哈希值总数。

在本实施例中，哈希运算单元606对字符编码转换单元605生成的每行字符的第一字符编码二进制值分别进行哈希运算，以获得每行字符的第一哈希值。第一哈希值总数即为总行数。

接着，在步骤S707中，加密单元611对哈希运算单元606获得的至少一个第一哈希值、以及第一哈希值总数进行加密，以获得加密后的至少一个第一哈希值和第一哈希值总数。

加密单元611可以使用现有的各种加密方法来对至少一个第一哈希值、以及第一哈希值总数进行加密。

在本实施例中，加密单元611使用AES(高级加密标准)加密方法来对哈希运算单元606获得的每行字符的第一哈希值、以及第一哈希值总数(即，总行数)进行加密。

接着，在步骤S708中，图像变换域处理单元607对被划分成预定像素大小的多个图像区域的第一二值化图像中的每个图像区域分别进行图像变换域处理，以获得每个图像区域的低频系数。

在本实施例中，图像变换域处理单元607使用DCT(离散余弦变换)，按照从左至右，从上至下的顺序，逐区域地对8×8像素大小的每个图像区域进行图像变换域处理，以获得每个图像区域的低频系数。

接着，在步骤S709中，数字水印埋入单元608将经加密单元611加密后获得的加密后的至少一个第一哈希值和第一哈希值总数埋入由图像变换域处理单元607获得的多个图像区域的低频系数中，在每个图像区域的低频系数中埋入二进制值的一个二进制数字。

在本实施例中，数字水印埋入单元608可以紧接在图像变换域处理单元607处理完一个图像区域并获得该图像区域的低频系数之后，就埋入一个二进制数字，直至将加密后的每行字符的第一哈希值和第一哈希值总数(即总行数)全部埋入到多个图像区域的低频系数中。

接着，在步骤S710中，逆变换处理单元609对埋入有加密后的至少一个第一哈希值和第一哈希值总数的多个图像区域进行图像变换域处理的逆变换处理，以生成第二图像。

在本实施例中，逆变换处理单元609使用IDCT(离散余弦变换的逆变换)来对埋入有加密后的每行字符的第一哈希值以及第一哈希值总数(即总行数)的多个图像区域进行逆变换处理。

最后，在步骤S711中，输出单元610输出由逆变换处理单元609生成的第二图像，以生成包含数字水印的第二文档。

下面将结合图8和图9说明根据本发明的第二实施例的文档中的数字水印的检测装置和检测方法。

图8显示了根据本发明的第二实施例的文档中的数字水印的检测装置800的框图。如图8所示，根据本发明的第二实施例的检测装置800包括扫描单元801、第二图像转换单元802、图像变换域处理单元803、数字水印提取单元804、解密单元810、识别单元805、字符编码转换单元806、哈希运算单元807、比对单元808、以及输出单元809。

图8所示的根据本发明的第二实施例的检测装置800与图4所示的根据本发明的第二实施例的生成装置400的区别仅在于，图8所示的根据本发明的第二实施例的检测装置800进一步包括了解密单元810。除了解密单元810以外，根据本发明的第二实施例的检测装置800中的其他单元801-809与根据本发明的第一实施例的检测装置400中的单元401-409相同。

图9显示了根据本发明的第二实施例的文档中的数字水印的检测方法的流程图。图9中显示的根据本发明的第二实施例的文档中的数字水印的检测方法通过图8所示的检测装置800来实现。

由于图9中显示的根据本发明的第二实施例的文档中的数字水印的检测方法的步骤S901至步骤S904以及步骤S906至步骤S910分别与图5中显示的根据本发明的第一实施例的文档中的数字水印的检测方法的步骤S501至步骤S509相同，因此，在此省略了其详细说明。

首先，如图9所示，在步骤S901中，扫描单元801扫描包含数字水印的第二文档，以生成第三图像。包含数字水印的第二文档通过图6所示的根据本发明的第二实施例的文档中的数字水印的生成装置600以及图7所示的根据本发明的第二实施例的文档中的数字水印的生成方法生成。

接着，在步骤S902中，第二图像转换单元802对扫描单元801扫描生成的第三图像进行二值化转换，生成第二二值化图像。

接着，在步骤S903中，图像变换域处理单元803对被划分成预定像素大小的多个图像区域的第二二值化图像中的每个图像区域分别进行图像变换域处理，以获得每个图像区域的低频系数。

在本实施例中，与生成装置600中的图像变换域处理单元607相同，图像变换域处理单元803使用DCT(离散余弦变换)，按照从左至右，从上至下的顺序，逐区域地对被划分成8×8像素大小的多个图像区域的第二二值化图像中的每个图像区域分别进行图像变换域处理，以获得每个图像区域的低频系数。

接着，在步骤S904中，数字水印提取单元804从图像变换域处理单元803获得的多个图像区域的低频系数中提取出埋入的加密的至少一个第一哈希值和第一哈希值总数，在每个图像区域的低频系数中埋入有二进制值的一个二进制数字。

在本实施例中，数字水印提取单元804可以紧接在图像变换域处理单元803处理完一个图像区域并获得该图像区域的低频系数之后，就提取出一个二进制数字，直至提取出埋入的加密后的每行字符的第一哈希值和第一哈希值总数(即总行数)。

接着，在步骤S905中，解密单元810对数字水印提取单元804提取的加密的至少一个第一哈希值和第一哈希值总数进行解密，以获得解密后的至少一个第一哈希值和第一哈希值总数。

在本实施例中，解密单元810使用与生成装置600中的加密单元611所使用的加密方法相对应的解密方法来对数字水印提取单元804提取的加密的至少一个第一哈希值和第一哈希值总数进行解密。

接着，在步骤S906中，识别单元805识别第二二值化图像中的全部字符。

接着，在步骤S907中，字符编码转换单元806根据识别单元805识别出的第二二值化图像中的全部字符的二进制字符编码，生成至少一个第二字符编码二进制值。

在本实施例中，与生成装置600中的字符编码转换单元605相同，字符编码转换单元806根据识别单元805识别出的每行字符的二进制字符编码，生成一个第二字符编码二进制值。

接着，在步骤S908中，哈希运算单元807对字符编码转换单元806生成的至少一个第二字符编码二进制值中的每个第二字符编码二进制值进行哈希运算，以获得与至少一个第二字符编码二进制值一一对应的至少一个第二哈希值、以及用二进制值表示的第二哈希值总数。

在本实施例中，与生成装置600中的哈希运算单元606相同，哈希运算单元807对字符编码转换单元406生成的每行字符的第二字符编码二进制值分别进行哈希运算，以获得每行字符的第二哈希值。第二哈希值总数即为总行数。

接着，在步骤S909中，比对单元808逐个将解密单元810解密出的至少一个第一哈希值与哈希运算单元807获得的至少一个第二哈希值进行比对，以及将解密单元810解密出的第一哈希值总数与第二哈希值总数进行比对，以获得比对结果。

在本实施例中，比对单元808将解密单元810解密出的第一哈希值总数(总行数)与第二哈希值总数(总行数)进行比对，并且逐行将解密单元810解密出的每行字符的第一哈希值与哈希运算单元807获得的每行字符的第二哈希值进行比对。

接着，在步骤S910中，输出单元809输出比对结果，作为检测结果。

本发明的文档中的数字水印的生成方法、生成装置、检测方法以及检测装置广泛适用于各类商业合同、法律文书、机构证明等重要文书的防伪检测，并且可以被应用于MFP多功能打印机，或者诸如云端处理等的其他场合。

虽然经过对本发明结合具体实施例进行描述，对于本领域的技术技术人员而言，根据上文的叙述后作出的许多替代、修改与变化将是显而易见。因此，当这样的替代、修改和变化落入附后的权利要求的精神和范围之内时，应该被包括在本发明中。