一种基于脆弱水印的JPEG图像篡改检测方法技术

本发明专利技术公开一种基于脆弱水印的JPEG图像篡改检测方法，首先，解码JPEG图像获取亮度DCT分块数量及每个亮度分块中的DCT量化系数；使用密钥K生成一个伪随机数矩阵，使每个DCT块可分配得到一个伪随机数；对每个DCT块的伪随机数结合DCT量化系数计算包含16个比特信息的脆弱水印；将水印嵌入到DCT量化系数中得到含有脆弱水印的JPEG图像。检验时，解码目标图像的亮度块DCT量化系数；以密钥K生成伪随机矩阵；接着以同样方法计算脆弱水印；提取待测照片DCT量化系数中的水印与计算出的脆弱水印进行比对，若不相等则判定DCT块已被篡改，图像所有DCT块均未篡改时，判定该JPEG图像未被篡改。判定该JPEG图像未被篡改。判定该JPEG图像未被篡改。

【技术实现步骤摘要】
一种基于脆弱水印的JPEG图像篡改检测方法


[0001]本专利技术涉及信息隐藏、数字水印、数字取证、篡改检测领域，具体的涉及一种基于脆弱水印的JPEG图像篡改检测方法。

技术介绍

[0002]随着数字媒体与互联网技术的发展，个人或者组织机构在网络上发布或者传播数字图像的现象已变得越来越普遍。数字图像也因此成为了一种越来越重要和常见的信息载体和数字凭证。然而Photoshop、美图秀秀之类的图像编辑软件的出现及广泛使用导致了数字图像内容极易被编辑、篡改甚至伪造。数字图像具有的易篡改和易伪造的特点使其作为数字凭证而使用时面临着信息安全隐患和信任危机。现有的数字图像中常常缺乏对数据完整性的防护技术或者使用密码学数字摘要进行整体校验。一旦出现验证错误，即认为所有数据内容被篡改而不可信，无法定位篡改位置。目前还有一类对图像篡改进行检测的主动取证技术则是利用脆弱或者半脆弱水印的方式实现，而水印主要是作为图像内容的校验数据存在。由于任何被篡改过的图像，不可避免地会破坏水印信息。因此，校验时通过提取该校验信息并验证其完整性来判断该图像是否遭受过篡改。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于脆弱水印的JPEG图像篡改检测方法，包括JPEG图像脆弱水印嵌入步骤和JPEG图像篡改检测步骤，其特征在于，所述JPEG图像脆弱水印嵌入步骤为：（1）解码JPEG图像获取亮度DCT分块数量及每个亮度分块中的DCT量化系数；（2）使用密钥K生成伪随机数矩阵，使每个DCT块可分配得到一个伪随机数；接着对每个DCT块的伪随机数结合DCT量化系数计算生成包含16个比特信息的脆弱水印W
x,y
；将脆弱水印W
x,y
嵌入到DCT量化系数中得到含有脆弱水印的JPEG图像；所述JPEG图像篡改检测步骤为：a.解码待测JPEG图像获取亮度DCT分块数量及每个亮度分块中的DCT量化系数；b.使用密钥K生成一个伪随机数矩阵，使每个DCT块可分配得到一个伪随机数；接着对每个DCT块的伪随机数结合DCT量化系数计算生成包含16个比特信息的脆弱水印；c.提取待测JPEG图像中的脆弱水印W'
x,y
与步骤b中计算生成的脆弱水印W
x,y
进行对比，W
x,y
与W'
x,y
完全相同时该块未被篡改，否则该块遭受了篡改，图像所有DCT块均未篡改时，判定该JPEG图像未被篡改。2.根据权利要求1所述的一种基于脆弱水印的JPEG图像篡改检测方法，其特征在于，所述步骤（1）的具体方法为：解码JPEG图像的亮度块，计算该JPEG图像包含的亮度块数量，为向上取整，得到每个亮度块所对应的DCT量化系数矩阵，其中第x行第y列的块DCT量化系数8
×
8矩阵记为，其中，0≤i<8, 0≤j<8，，；h和w分别为JPEG图像的高和宽。3.根据权利要求1所述的一种基于脆弱水印的JPEG图像篡改检测方法，其特征在于，所述步骤（2）中生成脆弱水印的具体方法为：使用密钥K生成N个任意大小的伪随机正整数，该伪随机序列依次与DCT块一一对应，得到伪随机数矩阵：；伪随机数R
x,y
与该块中所有的DCT量化系数摘要进行连乘运算并取模得到R'
x,y
：，为下取整运算，mod为取余数运算，将R'
x,y
转换为二进制后，从高位到低位可以拆分为b0,b1,b2,
…
,b
15
共16比特，即得到脆弱水印该DCT块C
x,y
所对应的脆弱水印W
x,y
；W
x,y
={ b0,b1,b2,
…
,b
15
}
x,y
。4.根据权利要求3所述的一种基于脆弱水印的JPEG图...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐一波，陈友斌，
申请(专利权)人：湖北微模式科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：