用ImageMagick實現數字盲水印

什麼是數字盲水印

具體的解釋能夠看這個帖子。

基本流程就是：原圖做傅里葉變換，而後在轉換後的頻域里加水印，再做傅里葉逆變換生成帶盲水印的圖。

這樣的圖片看不到水印，而且經得起折騰。

只要把帶水印的圖片做傅里葉變換便可以頻域裏看到原來的水印。

實現方式

因此實現的關鍵就在於傅里葉變換和逆變換。方法有不少，好比numpy就帶了fft（快速傅里葉變換）實現。

這裏要介紹的是用一個命令行圖片處理工具：ImageMagick。這是一個很是強大的工具，提供了圖片處理所須要的幾乎全部功能，不過傅里葉變換仍是一個比較不經常使用的功能，因此它是經過集成另外一個工具實現的——fftw。

因此使用前首先須要在你的系統裏安裝ImageMagick和fftw這兩個東西，注意，若是有安裝或編譯選項的話，必定要給ImageMagick加上--with-fft，這樣纔會集成fftw。

剩下就是這些命令了：

convert test.jpg -fft fft.png
convert mark.png -rotate 180 mark1.png
convert fft-1.png mark.png -gravity northwest -geometry +330+360 -composite fft-2.png
convert fft-2.png mark1.png -gravity southeast -geometry +330+360 -composite fft-1.png
convert fft-0.png fft-1.png -ift -crop 1200x800+0+0 test1.jpg
convert test1.jpg -fft fft1.png
複製代碼

上面的命令中，convert就是ImageMagick的主命令。test.jpg爲測試圖片，大小爲1200x800，mark.png爲透明PNG圖片水印，大小爲160x120。

這個例子裏用的是明文水印，會在目標圖片裏留下一些紋理，做編碼分散後會好不少，這裏從略。

第一句就是把test.jpg做傅里葉變換，生成兩個圖片：fft-0.png和fft-1.png。其中fft-0爲圖像的幅度譜，fft-1爲相伴譜（即頻域）。

第二句生成一個旋轉180度的水印圖，用於生成對稱水印。

第三句就是在相位譜左上方三分之一的位置放一個水印圖，具體位置能夠本身調整，越往左上，水印能量越小，也就越容易丟失，越往中間則對目標圖片影響越大。

第四句與第三句同樣，只是對稱地在右下方放一個旋轉過的水印。

第五句做傅里葉逆變換並裁剪（由於轉換後圖片會變成方形）生成目標圖片。

第六句則是把目標圖片做傅里葉變換，以後就能夠在fft1-1.png裏看到水印了。