[发明专利]一种基于纠错编码的脆弱水印生成和认证方法

权利要求书

1、一种基于纠错编码的脆弱水印生成和认证方法，包括脆弱水印生成方法和脆弱水印认证方法，其特征在于：

脆弱水印生成方法包括如下步骤：

(a)首先将原始图像I的像素点数值的最低有效位置零；然后将图像I的像素点进行隔点降采样，得到缩小后的图像J；

(b)对图像J实施二维一级离散小波变换，分解得到小波变换的系数{LL，LH，HL，HH}，将其低频系数LL量化，形成二进制比特流D^J_LL；

(c)二进制比特流D^J_LL与含指纹信息的二进制数据F按数据长度比例配比成包，形成欲编码的比特流M_i，进行BCH编码，形成数据C_i；

(d)数据C_i经过置乱加密函数P(^·)加密后，形成最终的水印W；

(e)将最终的水印W嵌入到原始图像I的最低位上，得到嵌入脆弱水印的图像I_w；

脆弱水印认证方法包括如下步骤：

(f)对待认证的图像I^*，取其最低位的水印W^*，恢复置乱得到可能被篡改后的码字序列C^*＝P^-1(W^*)，P^-1(^·)为置乱函数P(^·)的反函数；

(g)码字序列C^*＝{C^*₁，C^*₂，…，C^*_L}经过与步骤(c)中BCH编码相对应的BCH译码得到信息M^*和错误位置的序列P_e，从M^*中按照二进制比特流RD^J*_LL与含指纹信息的二进制数据F^*的数据长度比例恢复出二进制比特流RD^J*_LL及含指纹信息的二进制数据F^*；二进制比特流RD^J*_LL通过逆二维一级离散小波变换得到原始图像信息I₂；

(h)错误位置的序列P_c经过置乱加密函数P(^·)的再次置乱得到水印篡改的差图ΔW；

(i)将待认证的图像I^*的像素点数值的最低有效位置零，然后将图像I^*的像素点进行隔点降采样，得到缩小后的图像J^*；

(j)对图像J^*实施二维一级离散小波变换，分解得到小波变换的系数{LL，LH，HL，HH}，将其低频系数LL量化，形成二进制比特流D^J*_LL；

(k)低频系数的差值ΔD_LL经过通过逆二维一级离散小波变换得到非水印部分的篡改图像ΔI，ΔD_LL＝|RD^J*_LL-D^J*_LL|。

2、如权利要求1所述的一种基于纠错编码的脆弱水印生成和认证方法，其特征在于：步骤(a)和(i)中所述的隔点降采样为隔n行降采样、隔m列降采样、隔n行隔m列降采样中的一种，0≤n≤20≤m≤2。

3、如权利要求1所述的一种基于纠错编码的脆弱水印生成和认证方法，其特征在于：步骤(d)和(h)中所述的置乱加密函数P(^·)是由混沌序列经稳定排序后的地址序列产生，该混沌序列是由加密密钥控制的混沌映射系统。