基于图像认证的半脆弱数字水印算法.pdf

第37卷 第20期 计 算 机 工 程 2011年 l0月 V0ll_37 NO．20 ComputerEngineering October2011 · 安全技术 · ~ltlllq-,1o0o-_3428(2o11)20—o152—o2 文献标识码：A 中重分类号：TP391 基于图像认证的半脆弱数字水印算法 樊永良，杜海龙，李锐君 (郑州大学西亚斯国际学院，郑州 451150) 摘 要：提出一种基于图像认证的半脆弱数字水印算法。该算法具有较好的自适应性 ，采用改进的低通滤波器，根据人眼的分辨能力设定 梯度阈值。实验结果证明，该算法对常规图像处理操作具有较强的鲁棒性，能够抵御JPEG顶级有损压缩，同时对于恶意篡改攻击(擦除、 扭曲、挤压、光照等操作)表现出脆弱性，可检测出篡改的痕迹和类型。 关健词：半脆弱数字水印；图像认证；鲁棒性；JEPG压缩 ；峰值信噪比 Sem i-fragileDigitalW atermarkAlgorithm Based0nImageAuthentication FANYong-liang，DUHai-long，LIRui-jun (SiasInternationalUniversity，ZhengzhouUniversity，Zhengzhou4S1150，China) |Abstract]Asemi—fragilewatermarkalgorithmforimageauthenticationisproposed，whichhasadaptability，andusesimprovedlow—passfilter． Thethresholdvaluesofgradsraesetaccordingtoresolvingpowerofhumaneyes．Experimentalresultsshow thattheproposedalgorithm isrobustto common dataprocessing，which canresistJEPG top—levelcompression，aswellthealgorithm isfragiletomaliciousattack，suchasabrasion， distortion，extrusion，lighting，andSOon．Moreover,thetamperedsortnadareaofwatermarkedimagecanbereflected． IKeywords]semi—fragiledigitalwatermrak；imageauhtentication；robustness；JEPGcompression；PeakSignalNoiseRatio(PSNR) DOI：10．3969j／．issn2011．20．052 1 概述 其 中，i，，=01一，n。 近年来，数字水印技术…得到了学术界和产业界的广泛 (2)低通滤波器的设计 关注，其中有2类典型的技术被广泛地研究：鲁棒性水印技 在时空域，采用如下梯度算法： 术和脆弱性水印技术。鲁棒性水印主要用于版权保护，能承 G[f(i，)]=I，(f，)一，(+LJ)I+I，(f，)一_厂“，+1)I (3) 受包括有意的(如恶意攻击)或无意的(如图像压缩、滤波、噪 按照式(3)，对三元组像素的梯度，如果只需计算 G，【【ij)】 声污染、尺寸变化等)破坏；脆弱性水印主要用于防止对原始 和 G【『f【+1√)】，一般应按图 1计算。但式(3)的编码将改变 信息的任何篡改，以及对篡改的图像位置进行定位。 _厂(i+1J+O的值，解码时G【