一种基于小波与DCT双重域的主动式数字图像内容鉴别方法

摘要

本发明公开了一种基于小波与DCT双重域的主动式数字图像内容鉴别方法，包括在发送端进行的水印生成、水印嵌入和水印图像生成和在鉴别端进行的图像鉴别和篡改初定位；并可通过在上述定位步骤中生成水印图像前，在发送端进行恢复特征提取、嵌入恢复水印、在鉴别端进行篡改区域恢复等步骤实现图象恢复。本发明能够对数字图象进行修改辨别、真伪判定、篡改定位和篡改恢复。

主权项

1.一种基于小波与DCT双重域的主动式数字图像内容鉴别方法，其特征在于，包括在发送端进行的水印生成、水印嵌入和水印图像生成和在鉴别端进行的图像鉴别和篡改初定位：(1)水印生成：图像首先进行象素值空间变换和小波变换：先将图像象素值减去128，将图像象素值的范围变换到[-128，127]的对称区间，然后进行两级小波变换；再通过伪随机数产生器生成由{0，1}组成的二值序列集合，即定位水印(w)；(2)定位水印嵌入：将定位水印(w)用基于均值量化或基于均值四等分量化的水印嵌入方法嵌入到图像小波变换后的小波子带HL2和小波子带LH2中，选择嵌入的小波子带HL2和小波子带LH2两个小波子带分别包含图像的水平频率信息和垂直频率信息；(3)恢复特征提取：在发送端对原图像进行恢复特征提取，将图像小波变换的小波子带LL2作为原始图像的近似分量，用来提取恢复特征，恢复特征的产生过程是：首先将小波子带LL2按8×8做分块DCT变换，并且以下的操作都是针对块操作的；将DCT系数进行Z扫描后，取其中前11个系数进行量化，量化矩阵是JPEG标准亮度量化矩阵；量化系数用固定的编码位数矩阵L进行二值编码，所得数据作为恢复水印(r)；(4)嵌入恢复水印：在发送端将恢复水印(r)用基于均值量化或基于均值四等分量化的水印嵌入方法嵌入到小波子带HL1中，其中选择的求平均值的系数个数与定位水印嵌入时相同或不同；(5)生成水印图像：对嵌入了定位水印的小波子带LH2和小波子带HL2进行小波逆变换，将得到的象素值加上128，就得到了水印图像；(6)图像鉴别：首先将待测图像的象素值减去128，然后进行两级小波变换；再提取定位水印，从小波子带HL2和小波子带LH2中提取出嵌入的水印信息()，然后与上述得出的水印信息(w)进行鉴别比较，如果鉴别结果判定图像未被修改或仅发生偶然失真，则认为目标图像是真实可信的，鉴别结束；否则则认为至少图像发生了篡改，或同时发生篡改和失真，进入步骤(7)；(7)篡改初定位：根据小波子带HL2和小波子带LH2可以得到两个图像篡改定位结果，它们分别侧重标示出图像在水平方向上发生水印错误的位置和在垂直方向上发生水印错误的位置，然后将上述两个定位结果合并，形成初定位结果；(8)篡改区域恢复：从小波子带HL1中提取出嵌入的恢复水印(r)，然后利用恢复水印(r)对篡改定位区域的图像进行恢复，得到恢复图像。