[发明专利]一种图像内容认证方法与系统

说明书

技术领域

本发明属于数字水印技术领域，尤其涉及一种半脆弱水印的图像内容认证方法与系统。

背景技术

数字水印技术是指将某些标识信息直接嵌入到数字载体中、或是通过改变数字载体特定区域的结构来间接表达标识信息，而不影响原数字载体的使用价值，以达到确认内容创建者、购买者、传送隐秘信息或者判断载体是否被篡改等目的。

在当今的数字信息网络时代，数字水印技术的应用越来越广泛。首先，它可应用于数字媒体的版权保护；其次，它可应用于数字证书、认证和条件访问等数据安全；再有，它还可以应用于图像内容认证。考虑到数字水印的不同应用，可将其分为鲁棒水印、脆弱水印以及多用途水印等，其中，鲁棒水印主要用于数字媒体的版权保护，即使所保护的对象被恶意攻击也可以对其进行保护；脆弱水印主要用于数字媒体的完整性验证和内容认证，即使数字媒体的轻微改变也可以被检测到遭到篡改；多用途水印可以应用于多个目的，比如版权保护、内容认证和数字媒体检索等。

另外，在过去二十年来，越来越多的图像都以JPEG、JPEG2000等压缩格式或者基于矢量量化（Vector Quantizization，VQ）和块截断编码（Block Truncation Coding，BTC）进行存储和传输，所以越来越多的人开始从事压缩域水印技术。与VQ相比，BTC利用1比特量化器减少每个像素块的灰度水平数量，同时保持该像素块的均值和标准差不变。

现有技术提出了一种基于前述BTC压缩灰度图像的数字水印和数据隐藏方法来实现图像内容认证。该方法主要是根据所要嵌入的秘密比特信息，通过修改BTC编码过程或者BTC压缩的数据来实现的，这就使得嵌入数字水印后图像的质量比BTC压缩图像的质量降低较多。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种图像内容认证方法，旨在解决现有技术采用基于BTC压缩灰度图像的数字水印和数据隐藏方法来实现图像内容认证时，由于需要修改BTC编码过程或BTC压缩的数据，使得嵌入数字水印后图像的质量与BTC压缩图像的质量降低较多的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种图像内容认证方法，所述方法包括：

发送端将输入图像分割为互不重叠的N个像素块，并采用绝对矩块截断编码（Absolute Moment Block Truncation Coding，AMBTC）算法对分割后的每一像素块进行编码，得到每一像素块的像素值均值（简称均值）、每一像素块低于均值的像素值的均值（简称低均值）和每一像素块高于均值的像素值的均值（简称高均值），所述N为正整数；

所述发送端将每一像素块的低均值和高均值的奇偶性分别表示为比特值，并通过调整每一像素块中各像素点的像素值，使得每一像素块的低均值和高均值的奇偶性分别与待嵌入的对应原始水印值相等，得到水印图像，并发送给接收端；

所述接收端接收所述发送端发送的所述水印图像，并将接收到的所述水印图像分割为互不重叠的N个像素块，并采用绝对矩块截断编码算法对分割后的每一像素块进行编码，得到每一像素块的均值、每一像素块的低均值和每一像素块的高均值；

所述接收端将每一像素块的低均值和和高均值的奇偶性分别表示为比特值，该比特值作为提取出的水印比特值，通过提取出的水印比特值与所述原始水印值的一致性比对，完成图像内容认证。

本发明实施例的另一目的在于提供一种图像发送端，所述图像发送端包括：

第一编码模块，用于将输入图像分割为互不重叠的N个像素块，并采用绝对矩块截断编码算法对分割后的每一像素块进行编码，得到每一像素块的均值、每一像素块的低均值和每一像素块的高均值，所述N为正整数；

像素块处理模块，用于将每一像素块的低均值和高均值的奇偶性分别表示为比特值，并通过调整每一像素块中各像素点的像素值，使得每一像素块的低均值和高均值的奇偶性分别与待嵌入的对应原始水印值相等，得到水印图像，并发送给接收端。

本发明实施例的另一目的在于提供一种图像接收端，所述图像接收端包括：

第二编码模块，用于接收发送端发送的水印图像，并将接收到的水印图像分割为互不重叠的N个像素块，并采用绝对矩块截断编码算法对分割后的每一像素块进行编码，得到每一像素块的均值、每一像素块的低均值和每一像素块的高均值，所述N为正整数；

认证模块，用于将所述每一像素块的低均值和和高均值的奇偶性分别表示为比特值，所述比特值作为提取出的水印比特值，通过提取出的水印比特值与原始水印值的一致性比对，完成图像内容认证。