具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

下面对本文涉及的相关术语进行解释说明：

区块链(Block chain)：藉由密码学串接区块，每一个区块包含了前一个区块的哈希值、相应时间戳以及事务数据，使得区块内容具有难以篡改的特性。

区块(Block)一个串连文字记录。

分布式账本(Distributed Ledger)：数据库分布于对等网络的节点(设备)上，每个节点都复制及存储与账本完全相同的复本，当中并不存在集中的数据存储。

哈希函式(Hash Function)：一种对数据的处理方法，通过某种特定的算法来计算出数据指纹。

哈希值(Hash Value)：经由哈希函式计算出来的值，具有不可逆的特性，经常用来识别文件是否有被窜改。

RGB，一种颜色标准，是通过对红(R)、绿(G)、蓝(B)三个颜色通道的变化以及它们相互之间的叠加来得到各式各样的颜色的，RGB即是代表红、绿、蓝三个通道的颜色。

请参考图1和图2，图1为本申请实施例中一种图片版权保护方法的流程图，图2为本申请实施例中一种图片版权保护方法的实施示意图，该方法包括以下步骤：

S101、获取原始图片，及原始图片对应的版权信息。

为了区别图片中是否已载入版权信息，在本实施例中，将未载入版权信息的图片称之为原始图片，将已载入版权信息的图片称之为目标图片。需要注意的是，鉴于不同的版权信息载入方式，在本实施例中，目标图片与原始图片的像素可以保持一致，也可以不保持一致。

其中，版权信息可以由创作者自定义，版权信息包含作者及图片相关重要信息，例如作者姓名、身份证号、创作日期、图片主题、版权注册号码等信息。

具体的，可以直接通过图像采集设备获取原始图片，并借助应用软件获取用户输入的方式，得到版权信息；当然，也可以通过直接接收的方式得到原始图片和版权信息；还可以从存储介质中直接读取的方式，得到原始图片和版权信息。

S102、将版权信息转换为信息位元。

将版权信息放入原始图片必须同时考虑信息长度和图片大小。由于信息隐藏方式是将图片内像素进行替换，过小的图片将没有足够的位元可替换，或者替换后明显改变原始图片色彩造成信息隐藏不完全。一般而言，图片越大像素越多越容易隐藏信息。版权信息以明文方式储存于图片中便于直接读取，信息内容应该精简扼要，储存的信息越简短则需要替换的像素越少，对原始图片的改变越少。其它跟创作相关的次要信息可当成补充信息，储存于区块链中。补充信息可包含作者及图片相关次要信息，例如地理信息、图片内容说明、创作背景描述等。

为了能够在不改变图片大小，达到像素最少改变的前提下，让图片使用者能够在第一时间了解该图片的版权信息，在得到版权信息之后，将版权信息转换为信息位元，以便以位元替换方式将版权信息存入原始图片中。

S103、从原始图片中选出目标像素位元。

进行位元替换不会改变原始图片的大小，直观上不会有明显的改变，但对于图片色彩会造成影响，因此被替换的像素必须进行选择，可挑选人眼较不敏感的色彩或复杂的图片区域来进行替换，方法包括同位元替代和最低有效位元替换两种，在实际应用中可单独使用，也可将二者结合起来使用。

为实现同位元替换，步骤S103从原始图片中选出目标像素位元，具体包括：

步骤一、遍历原始图片的像素位元，找出与信息位元数值相同的同位元；

步骤二、将同位元确定为目标像素位元。

以24-bit的RGB的图片为例，假设版权信息对应的信息位元的连续位为1111，则可选定某一蓝色像素(如R＝0x0，G＝0x0，B＝0xFF)来替换，因为0xF与信息位元符合，可将该蓝色像素中蓝色元素0xFF中0xF对应位元为目标像素位元。

需要注意的是，由于信息位元通常由数值为0或1的位元组成，因此在选择目像素位元时，可以仅选一个数值为1，一个数值为0的2个位元作为目标像素位元，通过记录这两个位元的复用顺序，即可记录出信息位元的数值情况。当然，在实际应用中，为减少记录替换位置信息，可以使用更长相同连续位的目标像素位元。例如，当图片足够大时，即可能找出与信息位元数值完全相同的一段连续目标像素位元，如此，便可仅记载1处位元替换信息即可。

为实现最低有效位元替换替换，步骤S103从原始图片中选出目标像素位元，具体包括：

步骤一、从原始图片中选出指定颜色像素的最低有效位元；

步骤二、将最低有效位元确定为目标像素位元。

若选定某一黑色像素(R＝0x0，G＝0x0，B＝0x0)来替换信息位元，可将蓝色元素最低位元确定为目标像素位元。

S104、将目标像素位元替换为信息位元，得到目标图片和替换位置信息。

假设目标像素位元的值为1，而信息位元的值为0，进行位元替换，即将目标像素位元的值改为0，并记录修改位置。信息位元的数量不仅一个，若未采用连续位元替换，还需记录修改位置的顺序，即，替换位置信息不仅包括替换位置还包括替换顺序；若采用连续位元替换，还需记录位元替换长度，即替换位置信息不仅包括替换位置和替换长度(若采用多段连续位元替换，则还进一步记录每一段的替换顺序)。也就是说，替换位置信息即为能够通过该信息定位并读取目标图片中信息位元的信息。

在实际应用中，可采用同位元替代和最低有效位元替换中的至少一种替换方式进行替换。

其中，对于同位元替换，S104、将目标像素位元替换为信息位元，得到目标图片和替换位置信息，具体包括：将目标像素位元等数值替换信息位元，得到目标图片和替换位置信息。

以24-bit的RGB的图片为例，假设信息连续位(即信息位元)为1111，若选定某一蓝色像素(R＝0x0，G＝0x0，B＝0xFF)来替换，因为0xF与信息符合，将0xF纪录为像素替换位置，这是同位元替代，对于原始图片的像素位没有做任何改变。

其中，对于最低有效位元，S104、将目标像素位元替换为信息位元，得到目标图片和替换位置信息，具体包括：将信息位元的数值修改为目标像素位元的数值，得到目标图片和替换位置信息。

以24-bit的RGB的图片为例，假设信息连续位为1111，若选定某一黑色像素(R＝0x0，G＝0x0，B＝0xFF)来替换，将蓝色元素最低位元替换为1并记录替换位置，此时黑色像素(R＝0x0，G＝0x0，B＝0x1)成分改变，这是最低有效位元替换，由此可知需要四个像素点才能完成信息1111的替换。

一般而言，最佳的目标图片是指版权信息能完全隐藏且对比原始图片色彩改变最小。当替换位置的纪录保存了版权信息的顺序性，将使得100％同位元替代变得可能，如此一来原始图片将和目标图片完全一致。对于确保创作者作品的完整性，同位元替代是可行方案之一。

S105、存储目标图片和替换位置信息至区块链中。

将版权信息以位元替换方式载入原始图片，得到目标图片之后，便可将目标图片和替换位置信息存入区块链中，如此便可进一步借助区块链的不可篡改特性来对保障目标图片不被篡改。

具体的，步骤S105存储目标图片和替换位置信息至区块链中，包括：

步骤一、对目标图片进行哈希计算，得到目标图片哈希值；

步骤二、将替换位置信息、目标图片哈希值和目标图片传入区块链进行存储。

完成目标图片的产生后，可使用哈希函式计算目标图片的哈希值。选用的哈希函式会产生一固定长度的哈希值，例如MD5(Message-Digest Algorithm 5，一种消息摘要算法)会产生128-bit哈希值，使用SHA-1(Secure Hash Algorithm1，安全散列算法1)会产生160-bit的哈希值。由于哈希值计算不可逆，具唯一性，类似指纹的功能，可用于判断目标图片是否被修改。

优选地，完成步骤S105之后，即可直接从目标图片中提取到版权信息，还可以判断该目标图片是否被篡改。具体的实现过程，包括：

步骤一、获取目标图片和替换位置信息；

步骤二、计算目标图片的哈希值，判断哈希值与存储在区块链中的目标图片哈希值是否一致；

步骤三、如果否，则确定目标图片被篡改；

步骤四、如果是，则利用替换位置信息，从目标图片中提取出信息位元，并将信息位元转换为版权信息。

在实际应用中，可将替换位置信息、目标图片哈希值、补充信息通过计算机网络传送至区块链进行运算，区块链将依其规范与制定的算法程序，将输入信息计算出一组区块哈希值，区块链网络会将此讯息同步至其他节点。区块链中的每个区块经由一复杂的算法计算出区块哈希值，该值在链中具有唯一性，区块链的详细运作在此不深入探讨。

将目标图片哈希值储存于区块链上，藉由区块链不可窜改的特性保护目标图片，间接保护了隐藏于图片中的版权信息。当目标图片被他人获取后，获取人可以经由替换位置信息撷取出版权信息，透过目标图片哈希值的比对可确认获取的目标图片是否被修改。若目标图片计算出的哈希值与区块链上信息不一致，可判断该图非原创作者之作品。

应用本申请实施例所提供的方法，获取原始图片，及原始图片对应的版权信息；将版权信息转换为信息位元；从原始图片中选出目标像素位元；将目标像素位元替换为信息位元，得到目标图片和替换位置信息；存储目标图片和替换位置信息至区块链中。

获取到原始图片，以及原始图片对应的版权信息。为了能够在不改变图片大小，达到像素最少改变的前提下，让图片使用者能够在第一时间了解该图片的版权信息，在得到版权信息之后，将版权信息转换为信息位元，并以位元替换方式将版权信息存入原始图片中，从而得到目标图片和替换位置信息。基于该替换位置信息即可从目标图片中提取得到版权信息。

此外，将目标图片和替换位置信息都存储在区块链中，还可以借助区块链的不可篡改特性，对目标图片及其内的版权信息进行有效保护，避免被篡改。

也就是说，本申请通过将图片中的相关位元替换为版权信息对应的位元，可将版权信息直接存储在图片中，能够在保障原始图片尽量小的变化的情况下，方便读取版权信息，也能够有效防止图片被篡改，可实现图片版权有效保护。

为便于本领域技术人员更好地理解本申请实施例中提出的同位元替换方式将版权信息载入图片中，下面结合具体实例，对同位元替代和最低有效位元替换进行详细说明。

编辑版权信息的文字后转换为二进制位，例如「姓」的十六进制为0xE5A793，转二进制为1110 0101 1010 0111 1001 0011，其余文字依此类推。

将原始图片的像素展开，例如24-bit彩色图片则每个像素由红、绿、蓝三元素组成，每个元素为8-bit，一张640x480的24-bit彩色图片的储存空间大小为921600Byte(位/位元)。

选择图片内的像素来进行信息位元替换，使用上述实施例中的同位元替代和最低有效位元替换两种方法将信息位元依序完成替换，并记录像素替换位置。

举例说明：要将版权信息的第一字节11100101隐藏至24-bit图片像素内，展开位元如下表1(信息及像素位)，像素替换位置坐标如图3。

表1

若使用同位元替代法，取版权信息第一个位元1和图片像素第一个位元相同，以坐标方式记录像素替代位置第一笔为(0,0)。信息第二个位元1和图片像素第二个位元相同，记录像素替代位置第二笔为(1,0)，以此方式完成11100101替代如表2，得到像素替换位置如表3(像素替换位置纪录表)。

表2

表3

若采用最低有效位元替换法，则版权信息第一个位元1直接替换图片第一像素的最低位元，以坐标方式记录像素替换位置第一笔为(7，0)，信息第二个位元替换图片第二像素的最低位元，记录像素替换位置第二笔为(15，0)，依此类推11100101完成替换如表4，得到像素替换位置如表5(像素替换位置纪录表)。

表4

表5

需要注意的是，使用同位元替代并不限于从图片第一个像素开始，也不限用于一个位元的替代，可以是连续位元进行替代，如以4-bit进行替代如下表6。

表6

进行长位元的替代可以有效减少像素替换位置纪录表的大小，若将图片像素预处理统计出不同长位元的数量，则可以快速确认版权信息能否完全替代至图片内。

同样地，采用最低有效位元替换也不限于从第一个像素开始，也不限必须替换连续像素。甚至，将同位元替代和最低有效位元替换混用也可以，目的是将版权信息完全隐藏至图片像素内，而像素替换位置保存了撷取位元的坐标和顺序，能正确还原版权信息的字节组合。像素替换位置纪录表也可以进一步将位元长度记录下来，这样同位元替代法可以分段进行不同长度的位元替代，使用上更弹性灵活。以24-bit图片举例是便于说明之目的，实际应用上图片格式并没有特别限制。

此外，可选用SHA-1计算目标图片的哈希值产生一个160-bit的目标图片哈希值，例如0x40BD001563085FC35165329EA1FF5C5ECBDBBEEF。

还可制作图片的补充信息，例如创作内容说明、故事背景、人物描述等。

将像素替换位置纪录、目标图片哈希值、补充信息透过计算器网络传送至区块链获得一组区块哈希值，保存此区块哈希值以便日后查询。

相应于上面的方法实施例，本申请实施例还提供了一种图片版权保护装置，下文描述的图片版权保护装置与上文描述的图片版权保护方法可相互对应参照。

参见图4所示，该装置包括以下模块：

图片获取模块101，用于获取原始图片，及原始图片对应的版权信息；

信息转换模块102，用于将版权信息转换为信息位元；

位元选择模块103，用于从原始图片中选出目标像素位元；

位元替换模块104，用于将目标像素位元替换为信息位元，得到目标图片和替换位置信息；

图片存储模块105，用于存储目标图片和替换位置信息至区块链中。

应用本申请实施例所提供的装置，获取原始图片，及原始图片对应的版权信息；将版权信息转换为信息位元；从原始图片中选出目标像素位元；将目标像素位元替换为信息位元，得到目标图片和替换位置信息；存储目标图片和替换位置信息至区块链中。

获取到原始图片，以及原始图片对应的版权信息。为了能够在不改变图片大小，达到像素最少改变的前提下，让图片使用者能够在第一时间了解该图片的版权信息，在得到版权信息之后，将版权信息转换为信息位元，并以位元替换方式将版权信息存入原始图片中，从而得到目标图片和替换位置信息。基于该替换位置信息即可从目标图片中提取得到版权信息。此外，将目标图片和替换位置信息都存储在区块链中，还可以借助区块链的不可篡改特性，对目标图片及其内的版权信息进行有效保护，避免被篡改。也就是说，本申请通过将图片中的相关位元替换为版权信息对应的位元，可将版权信息直接存储在图片中，能够在保障原始图片尽量小的变化的情况下，方便读取版权信息，也能够有效防止图片被篡改，可实现图片版权有效保护。

在本申请的一种具体实施方式中，位元选择模块103，具体用于遍历原始图片的像素位元，找出与信息位元数值相同的同位元；将同位元确定为目标像素位元。

在本申请的一种具体实施方式中，位元替换模块104，具体用于将目标像素位元等数值替换信息位元，得到目标图片和替换位置信息。

在本申请的一种具体实施方式中，位元选择模块103，具体用于从原始图片中选出指定颜色像素的最低有效位元；将最低有效位元确定为目标像素位元。

在本申请的一种具体实施方式中，位元替换模块104，具体用于将信息位元的数值修改为目标像素位元的数值，得到目标图片和替换位置信息。

在本申请的一种具体实施方式中，图片存储模块105，具体用于对目标图片进行哈希计算，得到目标图片哈希值；将替换位置信息、目标图片哈希值和目标图片传入区块链进行存储。

在本申请的一种具体实施方式中，还包括：

版权确定模块，用于获取目标图片和替换位置信息；计算目标图片的哈希值，判断哈希值与存储在区块链中的目标图片哈希值是否一致；如果否，则确定目标图片被篡改；如果是，则利用替换位置信息，从目标图片中提取出信息位元，并将信息位元转换为版权信息。

相应于上面的方法实施例，本申请实施例还提供了一种电子设备，下文描述的一种电子设备与上文描述的一种图片版权保护方法可相互对应参照。

参见图5所示，该电子设备包括：

存储器332，用于存储计算机程序；

处理器322，用于执行计算机程序时实现上述方法实施例的图片版权保护方法的步骤。

具体的，请参考图6，图6为本实施例提供的一种电子设备的具体结构示意图，该电子设备可因配置或性能不同而产生比较大的差异，可以包括一个或一个以上处理器(central processing units，CPU)322(例如，一个或一个以上处理器)和存储器332，存储器332存储有一个或一个以上的计算机应用程序342或数据344。其中，存储器332可以是短暂存储或持久存储。存储在存储器332的程序可以包括一个或一个以上模块(图示没标出)，每个模块可以包括对数据处理设备中的一系列指令操作。更进一步地，中央处理器322可以设置为与存储器332通信，在电子设备301上执行存储器332中的一系列指令操作。

电子设备301还可以包括一个或一个以上电源326，一个或一个以上有线或无线网络接口350，一个或一个以上输入输出接口358，和/或，一个或一个以上操作系统341。

上文所描述的图片版权保护方法中的步骤可以由电子设备的结构实现。

相应于上面的方法实施例，本申请实施例还提供了一种可读存储介质，下文描述的一种可读存储介质与上文描述的一种图片版权保护方法可相互对应参照。

一种可读存储介质，可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述方法实施例的图片版权保护方法的步骤。

该可读存储介质具体可以为U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可存储程序代码的可读存储介质。

本领域技术人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。本领域技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。