小波域半脆弱圖像認(rèn)證技術(shù)的研究.pdf

1、數(shù)字圖像給人類生活帶來了極大的便利，但它易被圖像處理軟件隨意地修改，使其內(nèi)容的真實(shí)性和完整性備受質(zhì)疑，因此必須研究圖像認(rèn)證技術(shù)。傳統(tǒng)的數(shù)字簽名技術(shù)雖可對圖像進(jìn)行認(rèn)證，但卻存在不能定位篡改及易受攻擊的缺陷。基于數(shù)字水印的圖像認(rèn)證技術(shù)則彌補(bǔ)了數(shù)字簽名的不足，它正逐漸引起人們的重視，其中對正常信號處理魯棒而對惡意篡改脆弱的半脆弱圖像認(rèn)證因更能滿足實(shí)際應(yīng)用的需求而成為研究熱點(diǎn)。本文對采用數(shù)字水印的半脆弱圖像認(rèn)證技術(shù)進(jìn)行了研究，主要工作如下：(1

2、)提出一種基于參數(shù)化整數(shù)小波變換的半脆弱水印算法。利用參數(shù)選擇變換使用的小波基，改善了基于傳統(tǒng)小波變換的水印算法小波基選擇單一的缺陷?；谔嵘袷綄?shí)現(xiàn)的整數(shù)小波變換，在計(jì)算復(fù)雜度、運(yùn)算準(zhǔn)確度方面要優(yōu)于傳統(tǒng)小波變換。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，水印對參數(shù)的細(xì)微變化敏感，當(dāng)嵌入?yún)?shù)與提取參數(shù)不一致時(shí)，水印無法正確提出，從而提高了水印的安全性。 (2)考察圖像Zernike矩的半脆弱特性。Zernike矩的半脆弱特性是指對圖像進(jìn)行正常信號處理，處理

3、前后的特征矩集的幅值改變量不大。但對圖像實(shí)施更改圖像內(nèi)容的惡意篡改操作，則前后特征矩集的幅值變化十分顯著。由于計(jì)算整幅圖像的Zernike矩十分耗時(shí)，為了降低運(yùn)算量，巧妙地使用圖像整數(shù)小波變換的低頻子帶這一圖像的“微縮版本”來驗(yàn)證Zernike矩的半脆弱特性。 (3)提出一種結(jié)合圖像Zernike矩和水印的半脆弱圖像認(rèn)證算法。算法利用圖像Zernike矩的半脆弱特性區(qū)分偶然攻擊和惡意攻擊。水印嵌入遵循人類視覺特性，保證了含水印圖

4、像的不可見性。結(jié)合水印的變化情況，可以識別偽認(rèn)證攻擊，從而提高了水印的安全性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，算法在準(zhǔn)確定位惡意篡改區(qū)域的同時(shí)能夠容忍較大程度的JPEG壓縮。 (4)提出一種基于整數(shù)小波變換的可逆半脆弱圖像認(rèn)證算法。利用圖像整數(shù)小波變換后的細(xì)節(jié)子帶的小波系數(shù)較高位平面冗余性較高的特點(diǎn)，通過無損壓縮技術(shù)壓縮這些位平面以騰出空間，然后將用于恢復(fù)原始圖像所需的信息嵌入其中以實(shí)現(xiàn)可逆水印。利用Zernike矩的半脆弱特性實(shí)現(xiàn)了圖像的半脆弱