[發(fā)明專利]一種數(shù)字圖像篡改定位的數(shù)字水印實(shí)現(xiàn)方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210562359.9
• 申請日: 2012-12-20
• 公開（公告）號: CN103886536A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李立宗
• 申請（專利權(quán)）人: 天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)
• 主分類號: G06T1/00
• 分類號: G06T1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

該發(fā)明涉及圖像處理、計(jì)算機(jī)視覺、電子政務(wù)、電子商務(wù)等技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

科技的發(fā)展促進(jìn)了數(shù)字圖像的廣泛應(yīng)用，現(xiàn)在已經(jīng)可以很方便地獲取數(shù)字圖像，并通過簡單的方式完成對數(shù)字圖像的修改。數(shù)字圖像的處理方便一方面給人們帶來了極大的便利，省去了物理介質(zhì)的傳輸打印等過程；另一方面，數(shù)字圖像的方便修改為非法使用，隨意篡改數(shù)字圖像帶了方便，使得針對數(shù)字圖像的作弊方式越來越多種多樣。

目前，已經(jīng)有多種方式實(shí)現(xiàn)對數(shù)字圖像的篡改定位。但是，目前更多集中于將數(shù)字水印信息嵌入到數(shù)字圖像的最低有效位完成。這種方式，將數(shù)字圖像自身的認(rèn)證信息完全嵌入到數(shù)字圖像的最低有效位，實(shí)現(xiàn)起來比較方便，但是由于其易于受到攻擊，因此實(shí)用性并不強(qiáng)。也有學(xué)者提出將多個(gè)水印嵌入到數(shù)字圖像中以提高檢測的可靠性，但這種水印對數(shù)字圖像的修改比較嚴(yán)重，造成較大失真。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明專利提出了一種失真度較小的數(shù)字圖像篡改定位方法。該發(fā)明將水印信息嵌入到數(shù)字圖像的最低有效位及次低有效位。為了保證對數(shù)字圖像的最小修改及認(rèn)證碼的有效性，在嵌入過程中，將數(shù)字圖像的特征值進(jìn)行了哈希運(yùn)算，保證了以較少的信息量完成對待認(rèn)證圖像的特征提取。同時(shí)，在嵌入時(shí)，僅僅選取有限數(shù)量的最低有效位及次低有效位，完成信息的嵌入。位置的選取采用了混沌系統(tǒng)，通過混沌系統(tǒng)建立一個(gè)三元組，該三元組用來確定嵌入的物理位置及深度，混沌系統(tǒng)的使用保證了嵌入的高保密性。在進(jìn)行哈希運(yùn)算前，對載體圖像進(jìn)行了邊緣提取和二值化運(yùn)算以保證運(yùn)算的計(jì)算量盡可能小。為了進(jìn)一步提高整體的可靠性，對提取出來的哈希值進(jìn)行了進(jìn)一步的自認(rèn)證。自認(rèn)證通過對認(rèn)證碼的自身異或運(yùn)算完成，最后生成一位認(rèn)證信息。該認(rèn)證信息與計(jì)算出來的認(rèn)證信息進(jìn)行連接，一起嵌入到待認(rèn)證圖像內(nèi)。

在認(rèn)證時(shí)，首先提取嵌入的認(rèn)證信息，然后通過與嵌入過程相同的方法計(jì)算每一子塊的認(rèn)證信息。通過比較兩個(gè)認(rèn)證信息是否一致，完成對子塊是否被篡改的認(rèn)證。

附圖說明

圖1是認(rèn)證碼嵌入過程。

圖2是篡改定位是實(shí)施過程。

具體實(shí)施方式

具體實(shí)施方式分為兩部分進(jìn)行介紹，具體如下：

1認(rèn)證水印嵌入過程

水印嵌入過程完成將數(shù)字圖像的認(rèn)證信息嵌入到圖像內(nèi)，讓圖像能夠?qū)崿F(xiàn)自認(rèn)證。該過程主要包括：圖像分塊、混沌選位置、載體位置零、塊特征提取、哈希計(jì)算、水印自認(rèn)證、嵌入等步驟，如圖1所示。

1.1圖像分塊

為了實(shí)現(xiàn)對篡改進(jìn)行有效定位，對圖像進(jìn)行分塊處理。假設(shè)圖像大小為M*N像素，將其劃分為m*n像素大小互不相交的子塊，完成劃分后，圖像大小為：M*N/(m*n)。

這里，原始圖像為：