一种基于图像篡改定位及恢复的半脆弱性水印方法技术

本发明专利技术提供了一种基于图像篡改定位及恢复的半脆弱性水印方法，属于通信技术领域，用于图像信息的完整性及真实性认证。具体方法是发送方将水印信息嵌入到原始图像的像素的2bit最低有效位，其中认证水印由块像素值比较结果和块平均值的奇偶校验码组成；恢复水印为Torus映射块的灰度平均值。置乱图像采用Arnold置乱算法进行加密。在检测方，明文图像采用分层思想，进行三层篡改定位，置乱图像在第三方认证机构采用一层检测方法进行篡改定位，接收方将篡改定位结果进行解密后，进行二次定位。图像恢复利用提取的恢复水印和篡改块周围未篡改像素值进行像素值恢复。

A semi fragile watermarking method based on image tamper location and recovery

The invention provides a semi fragile watermarking method based on image tamper localization and recovery, which belongs to the communication technology field, and is used for the integrity and authenticity authentication of image information. The specific way is to embed watermark information into the least significant bits of 2bit of original image. The authentication watermark is composed of parity value of block pixel value comparison and block mean value, and restoration watermark is the average value of Torus map block. The scrambled image is encrypted by Arnold scrambling algorithm. In the detection party, the plaintext image is divided into three levels of tampering, and the scrambling image is scrambled based on the idea of layering. In the third party certification body, a detection method is used to tamper with the location. The receiver will tamper with the location result and decrypt it, then make two positioning. Image restoration uses the recovered watermark and the untampered pixel values around the tampered block to restore the pixel value.

【技术实现步骤摘要】
一种基于图像篡改定位及恢复的半脆弱性水印方法
本专利技术属于通信
，涉及一种基于Arnold置乱的图像三层篡改定位及恢复的半脆弱性水印方案，对图像进行内容完整性、真实性认证和篡改恢复，提高图像信息共享的安全性。
技术介绍
随着互联网的迅速发展，数字媒体的编辑、复制、修改以及合成在网络通信中变得极其容易。同时随着我国国家网络安全战略的提出，网络安全变得尤为重要。数字多媒体内容的完整性和真实性认证以及知识产权的保护和鉴别成为当前急需解决的问题，以数字媒体完整性和真实性认证为目标的数字水印技术的研究与发展也为此提供了一种优秀的解决方案。数字水印算法主要利用人的视觉听觉和信息媒体的冗余性，在一定范围内将一些额外信息嵌入到信息媒体中，这些额外的信息可以用做版权证明，内容完整性认证，以及错误恢复等。图像的完整性认证一直是数字水印研究的重点之一，针对图像内容，生成数字水印，来进行内容的完整性认证，并且对篡改位置进行图像恢复，本专利技术根据这一问题，基于Arnold置乱给出了一个解决方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决置乱图像的内容完整性认证以及图像的篡改恢复问题，通过像素值比较结果和奇本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于图像篡改定位及恢复的半脆弱性水印方法，其特征在于，步骤如下：1)水印生成：将原始图像划分成2×2的图像块，分别生成认证水印和恢复水印，其中，认证水印由块像素值比较结果和块平均值的奇偶校验码组成；恢复水印为Torus映射块的灰度平均值；2)水印嵌入：将水印信息嵌入到原始图像的像素的2bit最低有效位；假设原始图像I为256灰度级，大小为M×M，其中，M为2的倍数；对原始图像I进行分块，通过Torus自同构变换得到块映射序列A→B→C→D→…→A，并进行水印嵌入，序列中的每个字母代表一个独立的图像块，即图像块A的亮度特征嵌入到图像块B中，图像块B的亮度特征嵌入到图像块C中，依此类推，直至完...

【技术特征摘要】
1.一种基于图像篡改定位及恢复的半脆弱性水印方法，其特征在于，步骤如下：1)水印生成：将原始图像划分成2×2的图像块，分别生成认证水印和恢复水印，其中，认证水印由块像素值比较结果和块平均值的奇偶校验码组成；恢复水印为Torus映射块的灰度平均值；2)水印嵌入：将水印信息嵌入到原始图像的像素的2bit最低有效位；假设原始图像I为256灰度级，大小为M×M，其中，M为2的倍数；对原始图像I进行分块，通过Torus自同构变换得到块映射序列A→B→C→D→…→A，并进行水印嵌入，序列中的每个字母代表一个独立的图像块，即图像块A的亮度特征嵌入到图像块B中，图像块B的亮度特征嵌入到图像块C中，依此类推，直至完成嵌入；其中，认证水印和恢复水印(v,p,r)组成长度为8bit的水印信息；嵌入图像块B的4个像素点的2bitLSB中，从而得到嵌入水印后的图像块B′，以此类推，直到得到全部的嵌入水印后的图像块；3)图像Arnold置乱加密：将嵌入水印后的图像块进行Arnold置乱操作，得到置乱图像；图像块A的第一个像素点坐标为(xA,yA),依次计算出图像块A像素点的坐标分别为(xA,yA+1),(xA+1,yA),(xA+1,yA+1)，分别变换为(xA′,yA′+1),(xA′+1,yA′),(xA′+1,yA′+1)；按照图像块A的操作方式，对所有的图像块进行相同的操作，直至完...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯斌，李相利，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21