[发明专利]一种分数阶Tchebichef变换域的双图像主动认证方法

说明书

本发明公开了一种分数阶Tchebichef变换域的双图像主动认证方法，将两幅图像作为复变换的实部和虚部，在两幅图像的变换域嵌入认证信息。本方法将水印信息同时嵌入两幅图像，在提取认证信息的时候，需要认证者同时获取两幅认证图像才可提取图像中嵌入的认证信息，对滤波攻击，噪声和JPEG压缩方面有较强的鲁棒性，进一步提高嵌入信息的安全性和认证方法的鲁棒性，可应用于两幅图像的版权保护、图像保密通信领域。

技术领域

本发明一种分数阶Tchebichef变换域的双图像主动认证方法，属于信息隐藏、图像安全技术领域。

背景技术

随着计算机、移动通信设备和多媒体处理软件的发展，人们可以更加方便地创作数字作品，并发布到网上展示给其他网络用户；同时，利用各种多媒体处理工具的便捷操作，网络上的数字作品可以被越来越多的用户进行复制、编辑、篡改和使用。于是，如何有效地证明图像的版权，确定图像的真实性和完整性，保护数字媒体创作者的合法权益，已经成为一个亟待解决的问题。

作为认证数字图像真实性的一种方法，图像的主动认证方法将认证信息嵌入到图像中。根据人眼的视觉掩蔽特性，人眼对图像的微小的扰动很难察觉。所以，根据认证信息的不可见性评价指标，认证信息嵌入图像后对图像造成的微小扰动不会影响一般场景下图像的使用。虽然对嵌入认证信息的图像，人眼很难察觉其对原图像的微小扰动，但是根据相应的认证信息提取过程，计算机可以从嵌入认证信息的图像中提取认证信息，从而实现图像的认证。由于嵌入认证信息的图像在实际使用中会遇到有意或者恶意的各类攻击，如噪声、滤波、压缩，所以，如何提高隐藏信息的鲁棒性是学者一直探索的问题。此外，为了保证认证算法的可行，避免非授权的攻击者提取水印信息，增加认证信息的安全性也是图像主动性认证算法考虑的一个方面。

为了设计图像鲁棒的主动认证方法，传统的变换域(如离散Fourier变换、Tchebichef变换等)嵌入信息很难进一步提高算法的鲁棒性。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明提供了一种分数阶Tchebichef变换域的双图像主动认证方法，该方法对滤波攻击，噪声和JPEG压缩方面有较强的鲁棒性，可应用于两幅图像的版权保护、图像保密通信领域。

本发明通过以下技术方案实现：

一种分数阶Tchebichef变换域的双图像主动认证方法，包括如下步骤：

步骤1).两幅图像的分数阶Tchebichef变换域的构造：

根据Tchebichef变换核矩阵的奇异值分解，对奇异值取分数次幂，得到分数阶Tchebichef变换核矩阵；得到的分数阶Tchebichef变换核矩阵为正交变换矩阵，对两幅原始图像进行组合，对组合图像执行分数阶Tchebichef变换以获得变换域系数；

步骤2).认证信息的嵌入：

在分数阶Tchebichef变换域，采用嵌入算法一次性给两幅载体图像嵌入图像的认证信息，得到两幅嵌入认证信息后的图像；

步骤3).认证信息的提取：

针对两幅嵌入认证信息后的图像，采用提取算法进行认证信息的提取，得到原始嵌入的认证信息。

优选地，所述步骤1)具体包括：

步骤1a).输入两幅原始图像，将两幅原始图像分别作为一个复数函数的实部和虚部，得到组合图像；

步骤1b).对组合图像进行分数阶Tchebichef变换，得到组合图像的分数阶Tchebichef变换域，即得到两幅原始图像的分数阶Tchebichef变换域；

优选地，所述步骤2)具体包括以下步骤：

步骤2a).将认证信息加密变换；优选地，所述加密变换为Arnold变换。