一种数字图像篡改定位的数字水印实现方法技术

本发明专利技术名称为一种数字图像篡改定位的数字水印实现方法，该发明专利技术涉及图像处理、计算机视觉、电子政务、电子商务等技术领域。本发明专利技术提出了一种失真度较小的数字图像篡改定位方法。该发明专利技术将水印信息嵌入到数字图像的最低有效位及次低有效位。在嵌入过程中，将数字图像的特征值进行了哈希运算，完成信息的嵌入。位置的选取采用了混沌系统完成。在进行哈希运算前，对载体图像进行了边缘提取和二值化运算。对提取出来的哈希值进行了进一步的自认证。在认证时，首先提取嵌入的认证信息，然后通过与嵌入过程相同的方法计算每一子块的认证信息。通过比较两个认证信息是否一致，完成对子块是否被篡改的认证。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术名称为，该专利技术涉及图像处理、计算机视觉、电子政务、电子商务等
。本专利技术提出了一种失真度较小的数字图像篡改定位方法。该专利技术将水印信息嵌入到数字图像的最低有效位及次低有效位。在嵌入过程中，将数字图像的特征值进行了哈希运算，完成信息的嵌入。位置的选取采用了混沌系统完成。在进行哈希运算前，对载体图像进行了边缘提取和二值化运算。对提取出来的哈希值进行了进一步的自认证。在认证时，首先提取嵌入的认证信息，然后通过与嵌入过程相同的方法计算每一子块的认证信息。通过比较两个认证信息是否一致，完成对子块是否被篡改的认证。【专利说明】
该专利技术涉及图像处理、计算机视觉、电子政务、电子商务等
。
技术介绍
科技的发展促进了数字图像的广泛应用，现在已经可以很方便地获取数字图像，并通过简单的方式完成对数字图像的修改。数字图像的处理方便一方面给人们带来了极大的便利，省去了物理介质的传输打印等过程；另一方面，数字图像的方便修改为非法使用，随意篡改数字图像带了方便，使得针对数字图像的作弊方式越来越多种多样。目前，已经有多种方式实现对数字图像的篡改定位。但是，目前更多集中于将数字水印信息嵌入到数字图像的最低有效位完成。这种方式，将数字图像自身的认证信息完全嵌入到数字图像的最低有效位，实现起来比较方便，但是由于其易于受到攻击，因此实用性并不强。也有学者提出将多个水印嵌入到数字图像中以提高检测的可靠性，但这种水印对数字图像的修改比较严重，造成较大失真。
技术实现思路
本专利技术专利提出了一种失真度较小的数字图像篡改定位方法。该专利技术将水印信息嵌入到数字图像的最低有效位及次低有效位。为了保证对数字图像的最小修改及认证码的有效性，在嵌入过程中，将数字图像的特征值进行了哈希运算，保证了以较少的信息量完成对待认证图像的特征提取。同时，在嵌入时，仅仅选取有限数量的最低有效位及次低有效位，完成信息的嵌入。位置的选取采用了混沌系统，通过混沌系统建立一个三元组，该三元组用来确定嵌入的物理位置及深度，混沌系统的使用保证了嵌入的高保密性。在进行哈希运算前，对载体图像进行了边缘提取和二值化运算以保证运算的计算量尽可能小。为了进一步提高整体的可靠性，对提取出来的哈希值进行了进一步的自认证。自认证通过对认证码的自身异或运算完成，最后生成一位认证信息。该认证信息与计算出来的认证信息进行连接，一起嵌入到待认证图像内。在认证时，首先提取嵌入的认证信息，然后通过与嵌入过程相同的方法计算每一子块的认证信息。通过比较两个认证信息是否一致，完成对子块是否被篡改的认证。【专利附图】【附图说明】图1是认证码嵌入过程。图2是篡改定位是实施过程。【具体实施方式】【具体实施方式】分为两部分进行介绍，具体如下:I认证水印嵌入过程水印嵌入过程完成将数字图像的认证信息嵌入到图像内，让图像能够实现自认证。该过程主要包括:图像分块、混沌选位置、载体位置零、块特征提取、哈希计算、水印自认证、嵌入等步骤，如图1所示。1.1图像分块为了实现对篡改进行有效定位，对图像进行分块处理。假设图像大小为M*N像素，将其划分为m*n像素大小互不相交的子块,完成划分后，图像大小为:M*N/(m*n)。这里，原始图像为:【权利要求】1.，其特征是将水印信息嵌入到数字图像的最低有效位及次低有效位。为了保证对数字图像的最小修改及认证码的有效性，在嵌入过程中，将数字图像的特征值进行了哈希运算，保证了以较少的信息量完成对待认证图像的特征提取。同时，在嵌入时，仅仅选取有限数量的最低有效位及次低有效位，完成信息的嵌入。位置的选取采用了混沌系统，通过混沌系统建立一个三元组，该三元组用来确定嵌入的物理位置及深度，混沌系统的使用保证了嵌入的高保密性。在进行哈希运算前，对载体图像进行了边缘提取和二值化运算以保证运算的计算量尽可能小。为了进一步提高整体的可靠性，对提取出来的哈希值进行了进一步的自认证。自认证通过对认证码的自身异或运算完成，最后生成一位认证信息。该认证信息与计算出来的认证信息进行连接，一起嵌入到待认证图像内。在认证时，首先提取嵌入的认证信息，然后通过与嵌入过程相同的方法计算每一子块的认证信息。通过比较两个认证信息是否一致，完成对子块是否被篡改的认证。2.根据权利要求1所属的方法，其特征是水印嵌入过程完成将数字图像的认证信息嵌入到图像内，让图像能够实现自认证。该过程主要包括:图像分块、混沌选位置、载体位置零、块特征提取、哈希计算、水印自认证、嵌入等步骤。3.根据权利要求1所属的方法，其特征是采用双位置选取方法，其中一个位置用来设定要嵌入认证水印在子块内的坐标位置，另外一个位置用来设定嵌入在像素的第几位，即一个用来表不位置信息，另外一个表不深度信息。4.根据权利要求1所属的方法，其特征是采用了认证信息的自认证。该认证信息通过原始待认证图像的边缘信息与二值信息异或后经过哈希函数运算得到。对认证信息进行自身的位异或，得到一个认证码，将该认证码与得到的原始图像认证码进行连接，组成一个新的认证码。【文档编号】G06T1/00GK103886536SQ201210562359【公开日】2014年6月25日 申请日期:2012年12月20日 优先权日:2012年12月20日 【专利技术者】李立宗 申请人:天津职业技术师范大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数字图像篡改定位的数字水印实现方法，其特征是将水印信息嵌入到数字图像的最低有效位及次低有效位。为了保证对数字图像的最小修改及认证码的有效性，在嵌入过程中，将数字图像的特征值进行了哈希运算，保证了以较少的信息量完成对待认证图像的特征提取。同时，在嵌入时，仅仅选取有限数量的最低有效位及次低有效位，完成信息的嵌入。位置的选取采用了混沌系统，通过混沌系统建立一个三元组，该三元组用来确定嵌入的物理位置及深度，混沌系统的使用保证了嵌入的高保密性。在进行哈希运算前，对载体图像进行了边缘提取和二值化运算以保证运算的计算量尽可能小。为了进一步提高整体的可靠性，对提取出来的哈希值进行了进一步的自认证。自认证通过对认证码的自身异或运算完成，最后生成一位认证信息。该认证信息与计算出来的认证信息进行连接，一起嵌入到待认证图像内。在认证时，首先提取嵌入的认证信息，然后通过与嵌入过程相同的方法计算每一子块的认证信息。通过比较两个认证信息是否一致，完成对子块是否被篡改的认证。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李立宗，
申请(专利权)人：天津职业技术师范大学，
类型：发明
国别省市：天津;12