电气电子工程高级研究国际杂志
菜单类ISSNONLINE(2278-8875)PINT (2320-3765)
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奥古斯都一号大卫所罗门乔治2
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论文中提出了数字图像隐式水印算法程序提供自认证并恢复水印图像图像变换区域检测出或恢复这些变换区域得到拟议办法的促进图像认证以4x4分块级执行自恢复通过描述符实现,帮助重构质量可接受的变换区域描述符细节对应每个区域时均从空间上与撞击区域隔开离散波变换和反离散波变换用于图像内切换块基检索拟算法实验验证并提交结果
关键字 |
| 验证、描述符、文摘、水印 |
导 言 |
| 计算硬件、软件和网络的进步威胁版权保护和内容完整性软件现时市场可用 并富有成效地修改图像上传分享照片势必成为必备需求用户社区由全球人民组成然而,当前社交网站目前没有纳入任何措施提供多媒体内容可靠性[1]因此,现在很容易复制、修改和分发图像恶意者可以从互联网获取图像并使用多功能数字图像处理工具修改图像而不留下迹迹[2]、[3]互联网分享图像的真实性因此值得置疑工具能制造歧义 取出原创图像图片上传社交网站 很容易变换某些假想中的修改可能是偶发的,而在另一些假想中则是有害的因此,需要确保数字图像认证原创图像细节取自变换图像将令人愉快基本关注点在于确保目标图像的真实性图像认证包括确认图像内容的真实性并检测局部变换认证水印可可见或隐形可视性基于它是否为人眼所见多强脆弱半脆弱技术提供数字图像认证[4]强水印可抗非恶意失真[1][4]易碎水印对修改高度敏感[1][4]可精确检测标识图像的修改脆弱技术背后的理念是插入水印,使改变图像内容的任何尝试也会改变水印本身脆弱水印可用于所有不容许修改原创内容的应用验证标记图像真实性时,水印取自同样并比对重估水印[1、5] |
| 文献中发现许多图像认证方法图片认证基于数组伪数图像恢复需要描述器重建被篡改区域JPEG图像自恢复/编组块认证技术描述见[5]、[7]图片划分为非重叠块变换应用到每个块以获取空间嵌入远程块的描述符变换块由块描述符帮助恢复描述符评价中常用变换法是通过离散余量变换图像块执行dCT结果转换区块,带一DC系数和多AC系数每一块中只有少数DCT系数大增并嵌入远块中,忽略低振[8]的其他系数图像块可以通过嵌入系数反转DCT恢复这些系数可用作描述符JPEG压缩版块插入远程区块LSB偏远块距离可大致选择为图像大小的三分之一 |
| 8x8块积[8],[9]通过缩小块尺寸,可提供改建方面更好的定位此外,它还减少了重建过程产生的人工制品在这方面,建议使用算法检测4x4块大小的篡改恢复重构法使用基于量化DCT系数的描述法建议见[10]重构通过描述词实现,用DWT和DCT方法综合技术评价描述符值存储远程位置以确保描述符完整 |
提议SCHEME |
| 水印图像通过自编集过程从原创图像组成问题在于将文摘词解析器嵌入像像素中两个最小像素比特文摘嵌入认证并描述恢复文摘4x4子块通过从密钥生成的16个伪数中之一乘法对4x4子块进行评价Fig显示全局图图建议算法开工 |
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| 简单方法生成伪序选择16位随机二进制数二进制序列旋转/移位移位序列与前序并发二进制序列转换小数重复此组成 16伪数校验和由伪数生成,像素值4x4子块总和这些产品经模数运算生成文摘Fig显示此值二叉文摘存储器显示Fig3级图像中被篡改区域质量的恢复随着分配恢复比特数的增加而增加水印图像质量下降嵌入点嵌入二维最小比特因嵌入容量有限,有必要应用变换法,以便压缩表示法,可重构存储尺寸约束内原图像然而,在压缩图像内容时,必须确保所恢复图像质量可接受,同时考虑原创图像嵌入容量描述符通过一系列变换评价DWT整片变换后再块基DCT变换DWT图象LL部分并量化微博4描述描述器评价嵌入过程水印图像可变换成测试图像获取测试图像验证真伪检测出非真实图像变换区域并进一步恢复变换区域 |
A.自嵌算水印 |
| 自编程问题 嵌入二小点原创图像算法中图像中所有像素将经历这种变换自编组步骤如下: |
| 1)使用密钥生成16类伪序列 |
| 2) 重置原图像中两个最小比特(LSBss)为0 |
| 3)修改图像划分为8x8大小块和8x8小块划分为44x4小块 |
| 4)校验和编译:基于4x4分块和16类伪序列中5大像素比特,评价对应每个子块的校验和值块数和图像属性,即图像维度还被纳入校验过程 |
| 5)文摘评价图像认证:Mudulo操作使用所得校验和完成,以便把文摘限制为8比特值整数n总长度8位选择n应使奇值小于255 |
| (6) 存储文摘信息:这些文摘位分块存储于4x4分块中,文摘分块评价为7最小像素存储基础从每4x4区块中16像素组选择8像素这将有助于检查4x4子块的认证嵌入式of文摘Fig显示3级 |
| 7)描述词评价:评价第二级DWT变换图取LLLLLLLLHHLHLHLHL选择整个LL矩阵并划分为四个非重叠部分 |
| 8)LL四大部件中的每个部分进一步划分为8x8非重叠块 |
| 9 从矩阵的每个元素中减128以缩小动态范围对8x8块应用DCT转换 |
| 10)将这些变换矩阵除以恒定脱线矩阵 |
| 11)量化生成矩阵系数并存储二进制系数并存储平均值HL、LH、HH组成图文描述器 |
| 12)LL组件每一部分描述器细节存储值为8最小位像素,但补充LL组件段,即第一部分描述细节存储于图像第四部分,第四部分描述细节存储于图像第一部分 |
| 13)对图像剩余3LL组件执行变换操作 |
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| 嵌入描述符显示于Fig4和文摘编译用Fig显示5级 |
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.b.算法检测自恢复 |
| 水印提取逆嵌入过程恢复过程关键部分是精确定位篡改区域并从剩余图像中提取嵌入水印填充篡改区域Fig显示图像认证检测恢复6级获取水印图像首先通过比较提取文摘和计算文摘检验真伪检验真实性后,如果发现图像不真实性,则定位篡改区域篡改区域检测精度为4x4取用步骤使用逆离散波变换 |
| 检索步骤列表如下: |
| 接收测试水印图像时,通过嵌入规则从水印图像中提取最小比特信息 |
| 2)通过水印图像嵌入的文摘物与水印图像重算文摘取的文摘物对比检测篡改子块自认证以四轮驱动区块级别完成以来,精确定位可实现篡改 |
| 3) 从描述器细节存储最小比特重建DWT系数LL乘短矩阵计算逆离余弦变换 8x8块 |
| 4) 从矩阵各元素中加128获取图像LL组件 |
| 5) 从LL组件获取HL、LH和HH查找LL横向、垂直和对角边框并按平均值相应权衡 |
| 6)评价逆离散波变换并用描述符重构区域取而代之 |
| 从描述符中恢复被篡改区域是通过演拟描述符的逆序过程完成的Fig显示此值7 |
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警告结果验证 |
| 水印不严重影响图像质量对比Fig显示的原创图像和水印图像时可见可见8(a)和8(b)水印后两个最小比特完成最大像素值差3 |
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| 计算MSE(平均平方误差)和PSNR(信号噪声比) |
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| mn图像大小和ijijb图像对应像素值水印Lena图像MSE和PSNR计算并获取数分别为0.9705和48.2608这些值相当合理PSNR值超过35dB水印图像可观性表1显示MSE和PSNR对各种标准图像的比较 |
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| 图像认证块积4x4小块大小导致局部篡改检测并更好地重建图像微博9显示对比结果同时使用二块大小4x4和8x8水印Lena图像显示Fig9(a).微博9b显示Lena图像变换版微博9(c)和Fig9d显示图像中4x4和8x8区块大小被篡改区域检测4x4区块大小更精确检测可见Fig比较9(c)和9(d)。4x4基础技术获取被篡改区域更好的定位更好的定位帮助减少重建期间发生的人工制品量 |
| 使用基于DCT和DWT技术描述符有不同感知性能微博10显示恢复输出图像基础DCT和DWT描述符 |
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| DWT恢复质量显示比DCT方法有显著提高左眼区域DCT技术贫弱模糊化,与DWT技术形成对比DWT方法为高频区提供更好的重构质量完全图像重构版使用基于DCT和DWT描述符11号这表明DWT描述器技术视觉感知大有提高 |
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| 拟技术有效性由摄像头和Lena图像验证并展示结果微博12b显示篡改版Fig12a中清除建筑物结构并添加AEO平面拟议的技术通过比较第二节讨论的存储文摘和重新计算文摘检测变换区域微博12c显示图像检测变换区和Fig12d显示用描述符从修改图像重建 |
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结论 |
| 简单有效算法图像篡改检测自恢复程序检测水印图像变换/标注4x4块大小4x4块算法的优缺点是,重构期间诱导的文物比8x8块法少DWT基础技术使用比DCT法提高重构质量大面积变形多区篡改质量下降,但检测结果永远不会无人注意。算法可有效阻抗拼法攻击 |
引用 |
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