基于认证水印的图像篡改检测与定位
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图像篡改检测页数:18
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基于局部色彩不变量的图像篡改检测方法页数:7
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图像篡改检测概论页数:18
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针对篡改图像的被动检测方法页数:12
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一种能进行篡改定位的文档认证水印算法
一种能进行篡改定位的文档认证水印算法郗艳华【期刊名称】《计算机与现代化》【年(卷),期】2012(0)9【摘要】In order to protect the binary document images' integrity, a document watermarking algorithm for image authentication, integrity verification and tampered localization is proposed. The selection criteria of the flippable pixels are presented and the embeddable blocks are determined by the criteria. The watermarked image can be obtained by inserting the watermarking into the flippable pixels. The watermarking is performed by extracting the central pixel in the embeddable blocks. Experiments show that the watermarked document image has good quality and the embedded watermarking can be extracted without the original document image and the original watermarking. The tampered content can be detected and localized successfully.%针对一些重要二值文档图像的完整性保护问题,提出一种能进行篡改定位的文档认证水印算法.给出可翻转像素选择标准,利用判断标准确定可嵌入块,然后将加密后水印信息代替可翻转像素实现水印嵌入.实验结果表明,本算法具有良好的不可见性,水印提取既不需要原始图像,也不需要原始水印,并能对图像的内容篡改进行定位.【总页数】6页(P118-122,158)【作者】郗艳华【作者单位】咸阳师范学院物理与电子工程学院,陕西咸阳712000【正文语种】中文【中图分类】TP391.9【相关文献】1.一种用于图像篡改定位的半脆弱数字水印算法 [J], 潘伟;庞彦军2.一种用于图像篡改定位与恢复的双水印算法 [J], 李文;李宏昌3.一种面向内容认证的文档图像半脆弱数字水印算法 [J], 王蓓蓓;王希常4.一种能进行篡改定位的音频双水印算法 [J], 马朝阳;张雪英;李雯璐5.一种用于篡改定位及近似恢复的水印算法 [J], 侯翔;杨辉因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于数字水印技术的图片内容认证实现
维普资讯
２０ ０ ８年 第 ２期
福
建 电
脑
１ ５
基 于数 字水 印技术 的 图片 内容认证 实现
江 林 升
（ 南京森林公安高等专科 学校 江苏 南京 ２ ０ ４ １０ ６）
【 摘 要 】 随 着 计 算 机 应 用 的越 来越 普及 ， 字 图像 的 篡 改 及 其 引发 的 确 纠 纷越 来 越 多 ， 文 介 绍 了一 种 在 数 字 图像 ： 数 本 中嵌 入 数 字 水 印 来 保 护 图像 的 方 法 ， 够有 效地 检 测 到被 保 护 图像 的 被 篡 改部 分 ，，￣判 定 图像 的 确 真 伪 。 能 Ａ ｋ ｒ 【 键 字 】 图像 篡 改 数 字 水 印 关 ： 随着计算机技术的不断发展 ． 字作品的篡改越来越容易 ， 数 逼 真 度越 来越 高 ． 别 越 来 越 难 。 网络 上 ， 些 人 工 合 成 的 ” 鉴 在 一 恶 搞 ” 片越 来 越 多 ． 至 还 有 人 以此 类 图 片进 行 犯 罪 活动 。 当一 图 甚 幅 数 字 图像 被 数 字 水 印技 术 进 行 保 护 后 ，就 能 有 效 地 检 测 到 它 是 否 被修 改 ， 么位 置 被修 改 ． 至 还 能 恢 复修 改前 的模 样 。 什 甚
Ｇ＝ ５ ； ： ２ ５
Ｂ＝ ５ ； ：２ ５ ｅ ｄ ｅｓ ｎ ｌｅ ｂ ｇｎ ｅ ｉ Ｒ： ＝ ：
节 存 储 ． 别 表 示 Ｒ Ｂ（Ｉ 绿 、 ） 种 颜 色 的值 。 水 印 图像 是 分 Ｇ ｇ： 、 蓝 三 二 值 图像 ． 而 只需 要 １ 存 储 空 间 ． 以将 其 存 储 在 宿 主 图像 因 位 可 Ｒ、 Ｇ或 Ｂ中 的任 何 一 个 的最 低 位 ， 本 文 中 ， 取 了冗 余 方 案 ， 在 采
２０ ０ ８年 第 ２期
福
建 电
脑
１ ５
基 于数 字水 印技术 的 图片 内容认证 实现
江 林 升
（ 南京森林公安高等专科 学校 江苏 南京 ２ ０ ４ １０ ６）
【 摘 要 】 随 着 计 算 机 应 用 的越 来越 普及 ， 字 图像 的 篡 改 及 其 引发 的 确 纠 纷越 来 越 多 ， 文 介 绍 了一 种 在 数 字 图像 ： 数 本 中嵌 入 数 字 水 印 来 保 护 图像 的 方 法 ， 够有 效地 检 测 到被 保 护 图像 的 被 篡 改部 分 ，，￣判 定 图像 的 确 真 伪 。 能 Ａ ｋ ｒ 【 键 字 】 图像 篡 改 数 字 水 印 关 ： 随着计算机技术的不断发展 ． 字作品的篡改越来越容易 ， 数 逼 真 度越 来越 高 ． 别 越 来 越 难 。 网络 上 ， 些 人 工 合 成 的 ” 鉴 在 一 恶 搞 ” 片越 来 越 多 ． 至 还 有 人 以此 类 图 片进 行 犯 罪 活动 。 当一 图 甚 幅 数 字 图像 被 数 字 水 印技 术 进 行 保 护 后 ，就 能 有 效 地 检 测 到 它 是 否 被修 改 ， 么位 置 被修 改 ． 至 还 能 恢 复修 改前 的模 样 。 什 甚
Ｇ＝ ５ ； ： ２ ５
Ｂ＝ ５ ； ：２ ５ ｅ ｄ ｅｓ ｎ ｌｅ ｂ ｇｎ ｅ ｉ Ｒ： ＝ ：
节 存 储 ． 别 表 示 Ｒ Ｂ（Ｉ 绿 、 ） 种 颜 色 的值 。 水 印 图像 是 分 Ｇ ｇ： 、 蓝 三 二 值 图像 ． 而 只需 要 １ 存 储 空 间 ． 以将 其 存 储 在 宿 主 图像 因 位 可 Ｒ、 Ｇ或 Ｂ中 的任 何 一 个 的最 低 位 ， 本 文 中 ， 取 了冗 余 方 案 ， 在 采
一种图像篡改可恢复的认证水印方法
中图分类号： Ｐ９ Ｔ ３１
种 图像 篡 改 可 恢 复 的认 证 水 印 方 法
黄 良永
（ 师范 高等专科学校数学与计算机科 学系 ，广西 柳州 ５ ５ ０ ） 柳州 ４０４
摘
要 ：针对数字 图像的篡改恢复 问题 ， 出一 种 自嵌入的脆弱认证水印 方法 。提取 图像 ２ ２ 提 ｘ 分块 的灰度均值 ，经混沌映射加密 、嵌入位
１ 概 述
认证水 印（ｕ ｅｔ ａ ｏ ｔ ｍａ ） ａ ｔ ｎｉ ｔ ｎｗａ ｒ ｒ 是在保证数字媒体信 ｈ ｃｉ ｅ ｋ 息一定视（ 或听） 觉质量 的前提 下 ，将与媒体 内容相关或 不相
像素点高 ６位 比特 的灰 度均值 （ 精确 到小数 点） 为水印信 作 息。利 用 Ｌ ｇｓ ｃ混沌映射 加密水印信息和确定水印嵌入的 ｏ ｉｔ ｉ 位 平面。为便于 算法描述 ，设图像 ， 其大小为 Ｍｘ Ｍ 和 Ⅳ Ｎ（ 均 为 ２的倍 数） 。水印 的生成框 图如 图 １ 所示 。
平面确定和 自同构映射后 ，作为水印信息嵌入原 始图像 所有像素的 ２ 个最低有效位 中。该 方法在 图像 认证时无需原始 图像 和任何 有关水印
的附加信息 ，可实现对细小 图像篡 改的准确检 测定位并恢复到 图像 分块 。实验结果 与分析表明 ，该方法对任意 的篡 改极 其敏感 ，恢复图像 质量较好 ，安全性能较高 。 关键词 ：认证水印 ；图像认证 ；篡 改定位 ；篡改恢复
第３ ７卷 第 ５期
、０ ３７ ，ｌ
・
计
算
机
工
程
２ １ 年 ３月 ０ １
Ｍ ａｃ ２ １ ｒ ｈ ０ｌ
Ｎ Ｏ． ５
Ｃｏ ｐｕ ｅ ｍ ｔ ｒＥｎｇ ｎ ｅ ｉ ｇ ｉ ｅ ｒｎ
认证水印中实现篡改恢复的置乱技术研究
ＨＵＡＮ Ｇ ａ ｇ ｙ ｎ ＸＩ Ｌｉ ｎ — ｏ ｇ ， ＡＯ — ｕ Ｄｅ ｇ ｉ
（ ．Ｄｅ ａｔ ｎ ｆ ｔｅ ｔ ｓａ ｄＣｏ ｕｅ ｃｅ ｃ ，Ｌ ｕ ｈ ｕＴ ａｈ ｒ ｏｌｇ ，Ｌ ｕ ｈ ｕ５ ５ ０ ， Ｃ ｉａ １ ｐｒ ｍｅ ｔ Ｍａｈ ｍａｉ ｎ ｍｐ ｔｒ ｉｎ ｅ ｉｚ ｏ ｅ ｃ ｅｓＣ ｌ ｅ ｉｚ ｏ ４ ０ ４ ｈｎ ； ｏ ｃ Ｓ ｅ
摘 要 ： 对 图像 篡 改 可 恢 复 的 认 证 水 印 中如 何 通 过 置 乱 技 术提 高 恢 复 后 的 图像 质 量 问题 ， 析 可 恢 复 的认 证 水 印信 息 对 针 分
置乱方 法的要 求，提 出一种基 于分块 的混沌 行排序 置乱 方法 。该 方法通 过将水 印信 息进行分块 ， 个分块 的水 印信 息分别 每 进 行相 同的混 沌行 排序 置乱 变换 ， 再移 到对应 的子块 中。对 比研 究其他 置乱 算法 ， 统计 实验 结果后 分析表 明， 该方 法不仅使 每 个像素 都产生 了较佳 的位移 ， 与所选择 的 密钥 无 关， 具有较好 的置 乱性 能
关 键 词 ： 证 水 印； 篡 改 恢 复 ； 置 乱 ； 混 沌 ； 排 序 认
中图法分 类号 ： Ｐ ０ Ｔ ３９
文献标 识码 ： Ａ
文章编 号 ：００７２ ２ １） ５３６ —３ １０ —０４（０ ０ １—３００
Ｓ ｒｍｂｉｇｔｃ ｎ ｌｇ ｅｅ ｒｈｏ ａ ｈｅ ｍｅ ｔ ｌ ｒｄｒｃ ｖ ｒ ｔｅ ｔ ａ ｏ ｃａ ｌ ｎ ｅ ｈ ｏｏ ｙｒ ｓａｃ ｆ ｃ ｉｖ ｎ ｔ ｅ ｅ ｏ ｅｙｉ ａ ｈ ｎ ｃ ｔ ｎｗａｅｍａｋｎ ａｅ ｎ ｕ ｉ ｉ ｔｒ ｒ ｉｇ
Байду номын сангаас
（ ．Ｄｅ ａｔ ｎ ｆ ｔｅ ｔ ｓａ ｄＣｏ ｕｅ ｃｅ ｃ ，Ｌ ｕ ｈ ｕＴ ａｈ ｒ ｏｌｇ ，Ｌ ｕ ｈ ｕ５ ５ ０ ， Ｃ ｉａ １ ｐｒ ｍｅ ｔ Ｍａｈ ｍａｉ ｎ ｍｐ ｔｒ ｉｎ ｅ ｉｚ ｏ ｅ ｃ ｅｓＣ ｌ ｅ ｉｚ ｏ ４ ０ ４ ｈｎ ； ｏ ｃ Ｓ ｅ
摘 要 ： 对 图像 篡 改 可 恢 复 的 认 证 水 印 中如 何 通 过 置 乱 技 术提 高 恢 复 后 的 图像 质 量 问题 ， 析 可 恢 复 的认 证 水 印信 息 对 针 分
置乱方 法的要 求，提 出一种基 于分块 的混沌 行排序 置乱 方法 。该 方法通 过将水 印信 息进行分块 ， 个分块 的水 印信 息分别 每 进 行相 同的混 沌行 排序 置乱 变换 ， 再移 到对应 的子块 中。对 比研 究其他 置乱 算法 ， 统计 实验 结果后 分析表 明， 该方 法不仅使 每 个像素 都产生 了较佳 的位移 ， 与所选择 的 密钥 无 关， 具有较好 的置 乱性 能
关 键 词 ： 证 水 印； 篡 改 恢 复 ； 置 乱 ； 混 沌 ； 排 序 认
中图法分 类号 ： Ｐ ０ Ｔ ３９
文献标 识码 ： Ａ
文章编 号 ：００７２ ２ １） ５３６ —３ １０ —０４（０ ０ １—３００
Ｓ ｒｍｂｉｇｔｃ ｎ ｌｇ ｅｅ ｒｈｏ ａ ｈｅ ｍｅ ｔ ｌ ｒｄｒｃ ｖ ｒ ｔｅ ｔ ａ ｏ ｃａ ｌ ｎ ｅ ｈ ｏｏ ｙｒ ｓａｃ ｆ ｃ ｉｖ ｎ ｔ ｅ ｅ ｏ ｅｙｉ ａ ｈ ｎ ｃ ｔ ｎｗａｅｍａｋｎ ａｅ ｎ ｕ ｉ ｉ ｔｒ ｒ ｉｇ
Байду номын сангаас
基于数字水印和数字签名的图像篡改认证算法
Signa tur e
x ie j ianquanl ， Zand y ang Chunhual
，&入 l o l刀brmati n &z an En n， ng ， 触tr l s ut入 二 1 以angs丙 4loos3) ( o f j o c n e d g i 〔” o a 山1 妙， a 2( H nan 凡nanc anJ E 刀 u e ( nom如叙2 ， 〔口s a 41oZ 邵 ，沃ng h os)
的风险， 它们在传输过程中常会遭受各类无意或有
意的篡改攻击， 这些攻击可能会导致严重的后果， 比 如医学图像中的任意一点变化都可能使医生对病情
收稿日期 :2006一 16 11一
以很容易的被各种软件(如 Ph to h叩)修改而不被 o s
发现 ; 如果篡改涉及到 国家安全 、 新闻图片、 历史文 献等重要内容时， 可能会造成不 良的社会影响或重
若金项目: 国家自然科学基金项目(60 7 030 ; 湖南省教育科学“ 5 4 ) 十一五” 规划课题基金项目 J K0 Cx 」 2 (x 6 1 0 )
谢建全等:墓于数字水印和数字签名的图像篡改认证算法
大政治经济损失. 因此， 人们在使用数字媒体( 数字 图像 、 数字音频、 数字视频) 时， 常常对其完整性 、 内 容的真实性产生质疑. 如何在网络环境 中对数字媒 体内容的真实性、 完整性实施有效保护， 即对数字媒 体内容的认证已成为一个严峻的现实 问题 ， 在数字 知识产权保护、 电子商务、 新闻传媒、 数字图书馆、 医 疗以及军事情报领域有着广阔的应用前景.
Key words image authentication ; semi一 fragile water ar i叱 ; tamper detection ; cof r quantization ; m k o
x ie j ianquanl ， Zand y ang Chunhual
，&入 l o l刀brmati n &z an En n， ng ， 触tr l s ut入 二 1 以angs丙 4loos3) ( o f j o c n e d g i 〔” o a 山1 妙， a 2( H nan 凡nanc anJ E 刀 u e ( nom如叙2 ， 〔口s a 41oZ 邵 ，沃ng h os)
的风险， 它们在传输过程中常会遭受各类无意或有
意的篡改攻击， 这些攻击可能会导致严重的后果， 比 如医学图像中的任意一点变化都可能使医生对病情
收稿日期 :2006一 16 11一
以很容易的被各种软件(如 Ph to h叩)修改而不被 o s
发现 ; 如果篡改涉及到 国家安全 、 新闻图片、 历史文 献等重要内容时， 可能会造成不 良的社会影响或重
若金项目: 国家自然科学基金项目(60 7 030 ; 湖南省教育科学“ 5 4 ) 十一五” 规划课题基金项目 J K0 Cx 」 2 (x 6 1 0 )
谢建全等:墓于数字水印和数字签名的图像篡改认证算法
大政治经济损失. 因此， 人们在使用数字媒体( 数字 图像 、 数字音频、 数字视频) 时， 常常对其完整性 、 内 容的真实性产生质疑. 如何在网络环境 中对数字媒 体内容的真实性、 完整性实施有效保护， 即对数字媒 体内容的认证已成为一个严峻的现实 问题 ， 在数字 知识产权保护、 电子商务、 新闻传媒、 数字图书馆、 医 疗以及军事情报领域有着广阔的应用前景.
Key words image authentication ; semi一 fragile water ar i叱 ; tamper detection ; cof r quantization ; m k o
一种用于认证二值文本图像篡改定位的数字水印算法
[4] [3] [2] [1]
调行间距改变文本行的质心或字间距来达到嵌入水印的目的，这种算法鲁棒性高，但嵌入能力低。WU 等 人对分块图中的像素通过平滑度和连通性两个方面进行优先级排序， 利用置乱操作提高了水印的嵌入容量， 此算法视觉隐蔽性较好，能实现盲检测，缺点就是因为进行置乱操作不能完成篡改定位。H Yang 等考虑 5x5 邻域内像素的平滑性，利用噪声抑制模式，寻找出可翻转像素的方法，该算法视觉失真少，计算速度 快，不足之处就是水印提取时需要定位映射信息，应用范围有所限制。朱从旭 等提出将图像分块，在定 义为“最不重要的像素块”中嵌入认证水印，该算法视觉效果不错,但水印嵌入率低，篡改定位的精度很有 限 类似这些方法
[8-9] [7] [6]
[5]
都需要对文本的“1”的像素进行各种操作（平移或翻动） ，文本的空白区域被闲置。
相对而言，利用人眼对颜色黄色分量的不敏感的特性，人为地构造不可察觉的微小黄点，利用这种黄点表 征水印信息在文本的空白处嵌入，既能有效地避免这种情况，又能充分利用文本的空间。这种构造微小黄 点的技术在某些打印机中已经使用，如对某些施乐 DocuColor 彩色激光打印机打印的文件进行研究，可以
关键词：二值文本图像；数字水印；篡改定位；不可视黄点；编码
中图分类号: **** 文献标志码: A 文章编号：
A Digital Watermarking Method for Binary Text Images Authentication and Tamper Localization
Abstract：Numerous algorithm of binary text image watermarking in embedding watermark depend on shuffling the black pixels, which would easily lead to image distortion. To solve this problem a novel watermarking method that relies on the imperceptibility of yellow dots on white paper is proposed. This method counts the black pixels information of binary text image in the form of rows and columns to generate the watermarks, and then binding these watermarks with the error control code. Meanwhile, the original binary text is divided into blocks, the watermarks described as imperceptible yellow dots are then embedded into the selected white pixel of each block. Experimental results show that the watermarked binary text images have fine quality and the watermarks can be extracted blindly, which can authenticate the binary text images and accurately localised the tampered areas。 Key words：binary text image; data watermarking; temper location; imperceptible yellow dots; encoding;
调行间距改变文本行的质心或字间距来达到嵌入水印的目的，这种算法鲁棒性高，但嵌入能力低。WU 等 人对分块图中的像素通过平滑度和连通性两个方面进行优先级排序， 利用置乱操作提高了水印的嵌入容量， 此算法视觉隐蔽性较好，能实现盲检测，缺点就是因为进行置乱操作不能完成篡改定位。H Yang 等考虑 5x5 邻域内像素的平滑性，利用噪声抑制模式，寻找出可翻转像素的方法，该算法视觉失真少，计算速度 快，不足之处就是水印提取时需要定位映射信息，应用范围有所限制。朱从旭 等提出将图像分块，在定 义为“最不重要的像素块”中嵌入认证水印，该算法视觉效果不错,但水印嵌入率低，篡改定位的精度很有 限 类似这些方法
[8-9] [7] [6]
[5]
都需要对文本的“1”的像素进行各种操作（平移或翻动） ，文本的空白区域被闲置。
相对而言，利用人眼对颜色黄色分量的不敏感的特性，人为地构造不可察觉的微小黄点，利用这种黄点表 征水印信息在文本的空白处嵌入，既能有效地避免这种情况，又能充分利用文本的空间。这种构造微小黄 点的技术在某些打印机中已经使用，如对某些施乐 DocuColor 彩色激光打印机打印的文件进行研究，可以
关键词：二值文本图像；数字水印；篡改定位；不可视黄点；编码
中图分类号: **** 文献标志码: A 文章编号：
A Digital Watermarking Method for Binary Text Images Authentication and Tamper Localization
Abstract：Numerous algorithm of binary text image watermarking in embedding watermark depend on shuffling the black pixels, which would easily lead to image distortion. To solve this problem a novel watermarking method that relies on the imperceptibility of yellow dots on white paper is proposed. This method counts the black pixels information of binary text image in the form of rows and columns to generate the watermarks, and then binding these watermarks with the error control code. Meanwhile, the original binary text is divided into blocks, the watermarks described as imperceptible yellow dots are then embedded into the selected white pixel of each block. Experimental results show that the watermarked binary text images have fine quality and the watermarks can be extracted blindly, which can authenticate the binary text images and accurately localised the tampered areas。 Key words：binary text image; data watermarking; temper location; imperceptible yellow dots; encoding;
基于数字水印的图像认证技术研究
另一 方 面 ， 一 些应 用 场合 中根 本 在 像中， 当图像需要认证时 ， 可根 据提取 的水 印信 息来 实性 保 护 的 问题 ； 不存在原始 图像 ， 如可信赖 的数码相机 ， 为保证 照片 判断其 真 实性 与否 。
１ 认 证 水 印 的特 性
图像认证水 印的基本 目的是检测 图像 的数 字化 信息是否被恶意篡改过置 ， 即定位精度问题 。同
的多媒体信息 已得到广泛 的应用 ， 随之而来 的数字媒 明显降质现象且水印在视觉感官上不可觉察。
． 由于 认 证 检 测 结 果 直 接 关 系 到 图 像 的 体的信息安全 、 版权认证等问题也变得 日益突出。数 １２ 可 靠性 ，
字水印技术作 为传统 加密 方法 的有效 补充手 段 ， 在 真伪 ， 因此误检率和漏检率是评价认证系统性能 的重 １９ ９３年首次提 出 以来 ， 近年来 已引起 了人们 的高度 要指标 。应具有足够小 的误检率和漏检率 ， 并能区分 重视， 成为一个信息安全和版权保护的研究热点 。
时认证 水 印还应 具 有 如下 一些 特性 ：
的真实性 ， 需要在拍摄成像时 自动嵌入水 印， 此时的 原始图像就无法得到。
２ 认 证 水 印 的分 类
基 于 对 图像认 证 目的不 同 ， 将 对原 始 图像 的操 可
作分两类 ， 一类是恶意篡改， 另外一类是非恶意篡改，
虑波等操作 ， 而图像认 证水印主要对 第一类 １ １ 不 可 见 性 ， 称 透 明 性 ， 用 人 类 视 觉 系 统 如压缩 、 ． 也 利
１５ ２
维普资讯
篡改 实施 检测 ， 据 能 否 抵 御 正 常 的 图像 处 理 ， 证 根 认 弱性 水 印 （ｅ ．ａｉ ｔｒ ｒｉ ） ， 两 种 ， 弱 ｓｍｉｒｇｌ ｗａｅｍａｋｎ 【３ ｆ ｅ ｇ Ｊ 脆
１ 认 证 水 印 的特 性
图像认证水 印的基本 目的是检测 图像 的数 字化 信息是否被恶意篡改过置 ， 即定位精度问题 。同
的多媒体信息 已得到广泛 的应用 ， 随之而来 的数字媒 明显降质现象且水印在视觉感官上不可觉察。
． 由于 认 证 检 测 结 果 直 接 关 系 到 图 像 的 体的信息安全 、 版权认证等问题也变得 日益突出。数 １２ 可 靠性 ，
字水印技术作 为传统 加密 方法 的有效 补充手 段 ， 在 真伪 ， 因此误检率和漏检率是评价认证系统性能 的重 １９ ９３年首次提 出 以来 ， 近年来 已引起 了人们 的高度 要指标 。应具有足够小 的误检率和漏检率 ， 并能区分 重视， 成为一个信息安全和版权保护的研究热点 。
时认证 水 印还应 具 有 如下 一些 特性 ：
的真实性 ， 需要在拍摄成像时 自动嵌入水 印， 此时的 原始图像就无法得到。
２ 认 证 水 印 的分 类
基 于 对 图像认 证 目的不 同 ， 将 对原 始 图像 的操 可
作分两类 ， 一类是恶意篡改， 另外一类是非恶意篡改，
虑波等操作 ， 而图像认 证水印主要对 第一类 １ １ 不 可 见 性 ， 称 透 明 性 ， 用 人 类 视 觉 系 统 如压缩 、 ． 也 利
１５ ２
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篡改 实施 检测 ， 据 能 否 抵 御 正 常 的 图像 处 理 ， 证 根 认 弱性 水 印 （ｅ ．ａｉ ｔｒ ｒｉ ） ， 两 种 ， 弱 ｓｍｉｒｇｌ ｗａｅｍａｋｎ 【３ ｆ ｅ ｇ Ｊ 脆
图像篡改被动检测技术一览：基于特征提取和卷积神经网络的篡改检测
图像篡改被动检测技术一览：基于特征提取和卷积神经网络的篡改检测作者丨正蜀黍编辑丨极市平台本文聚焦于归纳和总结数字图像篡改被动检测方法，对基于特征提取和基于卷积神经网络的两类篡改检测方法进行全面论述，分析其中不足与问题，并讨论了数字图像篡改被动检测技术未来的发展趋势。
>>加入极市CV技术交流群，走在计算机视觉的最前沿目录•0 前言•1 基于特征提取的传统篡改检测▪ 1.1 复制黏贴篡改检测方法▪ 1.2 拼接组合篡改检测方法•2 基于卷积神经网络的篡改检测•3 未来发展趋势▪面向互联网共享环境下的数字图像篡改检测研究▪面向大规模图像数据集的数字图像篡改检测研究0前言随着图像编辑技术的不断发展，人们可以轻松地篡改图像内容或者操纵图像生成过程，使得图像的真实性和完整性受到挑战，严重影响了人们对新闻报道、军事经济中图像真实度的信任。
在已有的研究范围里，学者们将图像内容篡改类型总体分为两类：（1）复制粘贴篡改（Copy-move）（2）拼接组合篡改（Splicing）复制粘贴篡改是指是在同一幅图像上，将部分区域复制粘贴到该图中的其它位置；拼接组合篡改是指将一幅图像中的某个区域拷贝到另一幅图像中以生成新的图像。
数字图像篡改检测按照是否预先在数字图像中嵌入附加信息可以分为主动检测和被动检测（也叫盲检测）两种[1]，篡改主动检测技术主要包括数字签名技术和数字水印技术，这两种方法的共同点是：需要图像提供方进行摘要信息的提取或者水印的嵌入，即在实际检测时需要图像提供方进行配合，这一条件在实际操作中很难满足。
因此无须对数字图像进行预前处理的数字图像篡改被动检测技术成为当前图像检测领域的研究热点。
数字图像篡改被动检测技术大体上被分为两类：（1）基于特征提取的传统篡改检测技术（2）基于卷积神经网络的篡改检测技术在早期的研究中，研究者大多将注意力集中在图像本身的统计信息和物理特性上，采用基于图像的特征提取方法来检测篡改区域，比如从镜头失真矫正、颜色插值、传感器噪声等图像生成过程中不同的处理信号入手，大量的篡改被动检测算法和数学模型被提出[2-5]，在信息受限的场景中得到良好的应用，进一步地促进了数字图像取证领域的发展。
数字图像篡改盲检测检测技术研究
数字图像篡改盲检测检测技术研究数字图像篡改是指通过利用现有的数字图像处理技术，对原始图像进行修改、删除或插入信息等操作，以达到欺骗或者隐蔽的目的。
随着数字图像技术的不断发展，数字图像篡改也变得越来越普遍和难以识别。
因此数字图像篡改盲检测技术的研究就显得尤为重要。
数字图像篡改盲检测技术是指不需要已知的原始图像（或相应的哈希值、数字签名等）作为比较参照，直接在篡改后的图像上进行检测的技术。
与需要原始图像作为比较参照的传统数字图像篡改检测技术相比，盲检测技术更加实用，适用范围更广，因此被广泛地研究和应用。
数字图像篡改盲检测技术的研究涉及到数字图像处理、图像的变化分析、统计学等多个领域。
目前常用的方法包括基于DCT（离散余弦变换）系数、基于嵌入图象的信息、基于统计学模型等。
基于DCT系数的方法是目前应用较广泛的篡改检测方法之一。
其基本思想是针对图像的变化，利用DCT变换对图像进行分块，并通过对各个分块DCT系数的统计分析来检测图像的篡改。
常用的方法包括小波变换和小波包变换等。
基于嵌入图像信息的方法是指利用水印嵌入技术，在原始图像中嵌入一些特定的探测标记或“水印”，并通过对篡改后的图像中该水印的检测来识别图像篡改。
该方法对于图像的篡改检测能力强，但是因为涉及到不同水印的嵌入和检测，技术的通用性不强。
基于统计学模型的方法是指针对图像的统计学特征，例如直方图、颜色空间分布等进行分析，并对图像的篡改进行检测。
该方法技术通用性较好，适用于各种类型的图像，但是在面对复杂的篡改时其检测效果有限。
在数字图像篡改盲检测技术的研究过程中，还需要注意到对抗性攻击等问题，加强技术的鲁棒性。
同时也需要继续优化和创新监测算法，提高监测效果。
总的来说，数字图像篡改盲检测技术在实际应用中具有广泛的应用前景，但是在具体应用过程中还存在着更多的挑战和问题。
为此，科研人员需要深入研究，探索新的监测方法，提高技术的稳定性、可靠性和准确性。
基于图像内容的水印认证技术探讨
基于图像内容的水印认i正技术探讨谢椿(四川建筑职业技术学院机电工程系，四川荣县618000)应用科技[摘要】为；嚣}卜降统基于密码学认证档术的不足，迫切需要寻求另外一种途径。
数字水印作为信息安全领域的一个新方向，目前得到了学术界的广泛的研究。
其发碾也相当迅速。
因此，研究基于数字水印的图像认证教术具有重要的实际意义和应用价值。
[关键词】图像；水印认证；算法为弥补传统基于密码学认证技术的不足，迫切需要寻求另外一种途径。
数字水印作为信息安全领域的一个新方向，目前得到了学术界的广泛的研究，其发展也相当迅速。
基于水印的认证系统允许不影响图像内容的操作(如滤波，J PE G压缩等)通过，能提供不同级别的认证，更适合多媒体内容的认证。
因此，研究基于数字水印的图像认证技术具有重要的实际意义和应用价值。
1图像认证水印图像认证水印是将与图像内容相关或不相关的信息以水印的方式育接嵌^在宿主图像中，水印的嵌入不应引起宿主图像视觉质量的明显下降。
图像认证时，将水印提取出来验证图像的真实性和完整性。
图像认证水印除了具有数字水印的一般特征．如稳健性、透明性、安全性外，还要求水印本身具备一定程度的脆弱性和敏感性。
认证水印与鲁捧水印的不同之处在于当图像内容被改变后，认证水印信息也会随之发生—定程度的改变。
目前，认证水印已应用于新闻图片、电子商务、司法举证、军事、医学图像、工程设计等多个领域。
2图像认证系统的设计要求图像认证的主要目的就是检测图像是否被篡改，认证系统设计目标和具体的应用相关，没氰具体的参照标准，但总的来说，一个有效的认证系统应该同时具备数字水印的一些特性，同时也有自身的特性。
1)不可感知性也即透明性，是指认证水印的嵌入不会导致载体图像明显的降质，所嵌入的水印必须是视觉上不可见．的，嵌入的信息不会影响载体图像的欣赏价值、使用价值和商业价值。
图像认证水印用于保护多媒体内容的真实性，它比鲁棒水印更注重嵌入水印对原始图像的影响程度。
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目录摘要 (III)ABSTRACT (IV)1 绪论 (1)1．1课题的背景及意义 (1)1．2 数字水印技术的国内外研究现状及发展前景 (2)1．3数字水印系统的典型框架 (4)1.3.1 水印信号的生成 (4)1.3.2 水印嵌入算法模块 (4)1.3.3 水印的提取和检测算法模块 (5)1．4数字水印的分类和应用领域 (6)1．4．1数字水印的分类 (6)1．4．2数字水印的应用领域 (7)1．5本文的主要工作 (8)2．图像认证技术及相关知识 (9)2．1引言 (9)2．2认证水印基础知识 (9)2．2．1认证水印的分类 (9)2．2．2认证水印的技术要求 (10)2．2．3认证水印的一般框架 (11)2．2．4 认证水印的性能评估 (12)2．3关于脆弱水印的研究 (15)2．3．1空间域方法 (15)2．3．2变换域方法 (17)2.3.3 其他方法 (17)2．3.4 脆弱水印的未来发展方向 (18)2．4关于半脆弱水印的研究 (19)2．4．1空间域方法 (19)2．4．2变换域方法 (19)2．4．3半脆弱水印的未来发展方向 (21)2．5本章小结 (22)3. DCT 变换技术 (23)3.1离散余弦变换简介 (23)3.1.1 离散余弦变换定义 (23)3.1.2 离散余弦变换主要应用 (23)3.2 离散余弦变换函数介绍 (24)3.3 DCT变换编码的步骤 (24)3.3.1 DCT变换 (24)3.3.2 量化 (25)4. 基于认证水印的图像篡改检测与定位 (26)4.1 引言 (26)4.2水印的生成 (26)4.3水印的嵌入 (29)4.4 水印的检测 (30)4.4.1 水印的提取 (31)4.4.2 提取认证信息 (33)4.4.3 篡改检测与定位 (34)4.5 实验结果与分析 (37)5. 结论与展望 (41)5.1 全文总结 (41)5.2 研究展望 (41)致谢 (43)参考文献 (44)附录 (46)摘要随着网络和多媒体技术的发展，多媒体数据逐渐成为人们获取信息的重要来源，如何有效地保护这些信息的安全成为当前研究的热点。
数字水印作为信息隐藏技术的重要分支，也是版权保护的重要手段。
它通过在原始信息中嵌入秘密信息一水印来证明该信息的所有权或完整性，以此来抵制对数字作品的盗版或篡改。
本文着重讨论基于认证水印的图像篡改检测定位。
本文首先介绍了数字水印研究的背景及现状、数字水印的基本概念、分类、应用和国内外研究动态，并详细论述了图像数字水印算法所涉及的一些关键问题，如变换域，篡改检测等。
该算法利用8*8图像子块各元素的算术平均值和最大值的特定关系作为基准生成随机水印信息，并将水印信息嵌入到中频分量上，因为人的视觉系统对低频特别敏感而高频部分的信息在量化过程中往往会丢失。
然后将提取的水印信息和认证水印信息相比较，如果不同则说明被篡改相同则说明没有被篡改。
大量的实验数据证明本算法对图像的篡改有较好的定位能力。
关键词: 数字水印；认证水印；离散余弦变换；篡改检测；篡改定位The algorithm of image tamper detection and localization based on theauthentication watermark.ABSTRACTThe advancement of network and multimedia technologies has been gradually making the multimedia data an important source from which people can acquire information. How to efficiently and safely protect such information is now being the hotspot in current studies. As one of the important branches of information hiding technology, digital watermarking is also an important measure to protect the intellectual property. By embedding the confidential information, known as watermark into the original information, its proprietary and integrity can be verified in order to protect against illegal copying or altering of the digital product. This article emphasizes on the algorithm of image tamper detection and localization based on the authentication watermark.At the beginning of this article , the background and present situation of studies on digital watermark, basic concept, classification and application of watermark, as well as research trends in the world are introduced. Some key points such as transform domain and image tamper detection and localization. The algorithm uses the specific relations between the arithmetic of mean and maximum of 8*8 sub-block elements as a benchmark to generate random watermark and embed which into the intermediate frequency component，as the human visual system is particularly sensitive to low frequency and the information of the high-frequency is often lost in the quantization process. And then compare the information of extracted watermark with the information of authentic watermark, if they are different then it has been tampered ,if the same then it has not been tampered. Large number of experimental data proves that the algorithm has a good ability of location of the image tampering.Key Words: digital watermarking; authentication watermarking; discrete cosine transform; tamper detection; tamper localizatio1 绪论1．1课题的背景及意义近年来，随着数字技术和计算机网络的迅速发展，人类已经进入了数字时代，计算机网络为我们提供的无限的资源。
各种形式的数字多媒体作品(图像、视频、音频等)纷纷以网络的形式发表，而多媒体数据逐渐成为人们获取信息的重要来源，并成为了人们生活的重要组成部分，多媒体信息的交流已达到了前所未有的深度和广度．然而，任何事物都有正反两方面，数字媒体在带给人们方便的同时，也引入了一些潜在的风险：敏感的信息可能轻易的被窃取、窜改、非法复制和传播。
虽然大多数情况下人们修改文件都有合法的目的，但有些时候也有人不注意甚至是怀着恶意改变原来作品的内容，从而造成严重的后果。
以数字图像为例，作为物证的照片如果被恶意地修改后就可能扭曲法律事件的真实面貌，使好人蒙冤而坏人却逍遥法外；对x光的一个不经意的修改可能会造成误诊等等。
在这些特定的场合下，我们需要明确地知道图像是否被修改过，也就是说，找们需要对图像的真实性(完整性)进行验证。
因此，如何在网络环境种对数字化信息实施有效的版权保护(Copyright Protection)和信息安全(Information Security)手段显得越来越重要，信息安全已经成为人们关心的焦点，也是当今信息领域的研究热点之一[l]．传统的密码学方法对多媒体内容的保护具有一定的局限性，因为采用加密方法只能在加密状态下保护加密数据，一旦解密，数据就失去了保护．这标志着一门新兴的交叉学科一信息隐藏学的正式诞生。
如今信息隐藏学作为隐蔽通信和知识产权保护等的主要手段，正得到广泛的研究与应用。
数字水印技术是一种有效的数字产品版权保护和数据安全维护技术，是信息隐藏技术研究领域的一个重要分支。
其基本思想源于古代的隐写术(Steganography)[2,3]。
单词Steganography来源于希腊词汇steganos和graphia，意思是将有用或重要的信息隐藏于其他信息里面以掩饰其存在。
目前虽有许多文献讨论有关数字水印技术的问题，但数字水印始终没有个明确、统一的定义。
国外的Cox等人把数字水印定义为“不可感知地在作品中嵌入信息的操作行为”[12]；国内的杨义先等人则认为。
数字水印是永久镶嵌在其它数据(宿主数据)中具有鉴别性的数字信号或模式，而且并不影响宿主数据的可用性”[13]。
实际上自古以来信息伪装就一直被人们所应用，而目前信息隐藏再次受到人们的重视，其动力则来自计算机和因特网的发展[4-7]。
数字形式的多媒体产品由于可以方便地完全复制并在网络环境下广泛散发，大范围的侵权拷贝行为受到了音像、出版、影视和软件等行业的高度关注．数字水印技术将具有特定意义的标记，利用数字嵌入的方法隐藏在数字图像、声音、文档、图书、视频等数字产品中，用以证明创作者对其作品的所有权，并作为鉴定．起诉非法侵权的证据，同时通过对水印的检测和分析来保证数字信息的完整可靠性，从而成为知识产权保护和数字多媒体防伪的有效手段。