專利名稱：一種認(rèn)證水印的嵌入與檢測方法及其系統(tǒng)和用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)計(jì)算機(jī)數(shù)字圖像處理與識別，特別涉及一種基于數(shù)字指紋的認(rèn)證水印的嵌入與檢測方法及其系統(tǒng)和用途。
背景技術(shù)：
計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和互聯(lián)網(wǎng)的普及使數(shù)字化的圖像、單據(jù)、文件或者檔案得以廣泛應(yīng)用在很多電子商務(wù)和電子政務(wù)的重要業(yè)務(wù)中，比如說銀行的票據(jù)截留業(yè)務(wù)[1]，稅務(wù)部門的增值稅票的認(rèn)證業(yè)務(wù)[2]，檔案管理部門的電子檔案業(yè)務(wù)[3]等等。在這些應(yīng)用中，紙質(zhì)的銀行支票、增值稅票、文件以及書籍被掃描或者拍照，轉(zhuǎn)換成數(shù)字影像，從而實(shí)現(xiàn)在業(yè)務(wù)流程中對于紙質(zhì)原本的替代功能。數(shù)字影像具有傳輸快捷、海量存貯和方便管理等一系列優(yōu)點(diǎn)，但是數(shù)字影像往往很容易被惡意篡改，造假者可以利用常用的數(shù)字圖像處理工具沒有痕跡的更改數(shù)字影像的內(nèi)容，并且利用網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)穆┒?，將偽造的或者篡改之后的?shù)字影像替代原有正常的數(shù)字影像。因此，對于數(shù)字化的電子票據(jù)，電子表單和電子檔案的內(nèi)容完整性認(rèn)證以及篡改檢測技術(shù)，對于電子商務(wù)和電子政務(wù)的應(yīng)用和推廣，起到至關(guān)重要的作用。
眾所周知，電子簽名技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對于電子數(shù)據(jù)的完整性認(rèn)證，但是電子簽名技術(shù)不能直接應(yīng)用在數(shù)字影像的完整性認(rèn)證上，因?yàn)?)數(shù)字影像常常被存儲(chǔ)為有損壓縮的格式，比如將掃描的圖像從TIF轉(zhuǎn)換成JPEG，這樣的壓縮不改變數(shù)字影像的內(nèi)容，但是改變了數(shù)字影像存貯的電子數(shù)據(jù)。如果直接采用電子簽名的方法，將產(chǎn)生認(rèn)證錯(cuò)誤；2)電子簽名的認(rèn)證信息往往獨(dú)立于數(shù)字影像的內(nèi)容保存，如果數(shù)字影像的格式轉(zhuǎn)變，將造成電子簽名信息的丟失；3)電子簽名技術(shù)無法實(shí)現(xiàn)對于數(shù)字影像的篡改定位。
數(shù)字水印技術(shù)是指在數(shù)字圖像中加入不可見或者隱約可見的版權(quán)信息或者認(rèn)證信息，這樣，數(shù)字圖像的認(rèn)證可以通過提取其中的版權(quán)信息和認(rèn)證信息實(shí)現(xiàn)。數(shù)字水印技術(shù)分為魯棒型和脆弱型兩類，魯棒型指作為水印嵌入的版權(quán)信息可以抵抗圖像的各種變換，比如平移、旋轉(zhuǎn)、剪切、濾波、或者是惡意的更改、涂抹等；脆弱型指作為水印嵌入的認(rèn)證信息對于圖像的各種變換敏感，即一旦圖像有了變化，認(rèn)證的水印信息也相應(yīng)的產(chǎn)生變化，并且將篡改的區(qū)域標(biāo)識出來。脆弱型水印的這種特性決定了這種技術(shù)比較適合數(shù)字影像的完整性認(rèn)證。
目前，已經(jīng)有一些先例利用脆弱型水印實(shí)現(xiàn)數(shù)字影像的完整性認(rèn)證，比如，Yeung和Mintzer提出的二值查找表的方法[參考1]及其幾個(gè)變體[參考2][參考3]，Wong提出的分塊數(shù)字簽名的方法[參考4]及其幾個(gè)變體[參考5][參考6][參考7][參考8]。這些方法可以實(shí)現(xiàn)一定程度上的數(shù)字影像認(rèn)證以及篡改定位，但是它們均不能抵抗數(shù)字影像的有損壓縮，比如，當(dāng)對數(shù)字影像進(jìn)行JPEG壓縮之后，盡管圖像的內(nèi)容沒有變化，但是以上方法都會(huì)認(rèn)證失敗。因此，有些方法嘗試找到一些對應(yīng)JPEG壓縮不變的頻率特征，對這些特征加入認(rèn)證水印信息，從而實(shí)現(xiàn)一種能夠抵抗JPEG壓縮的脆弱型水印[參考9]，此類方法的缺點(diǎn)是運(yùn)算量大，并且比較依賴于特定的圖像壓縮格式。
具體的參考文獻(xiàn)有如下1.M.Yeung and F.Minzter，“An Invisible Watermarking technique for image verification，”inProc.IEEE Intl.Conf.Image Processing，vol.1，Santa Barbara，USA，October 1997，pp.680-683.
2.N.Memon，S.Shende，and P.W.Wong，“On the security of the Yeung-Mintzer authenticationwatermark”，inProc.of the IS & T PICS Symposium，Savannah，Georgia，March 1999.
3.J.Fridrich，M.Goljan，and A.C.Baldoza，“New fragile authentication watermark for images”，in Proc.IFEE Int’l Conf.Image Processing，2000，pp446-449.
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5.M.Holliman and N.Memon，“Counterfeiting attacks on obvious blockwise independentinvisible watermarking schemes”，IEEE Trans.Image Processing，vol.9，no.3，pp432-441，2000.
6.J.Fridrich，“Security of fragile authentication watermarks with localization，”in Proc.SPIEPhotonic West，vol.4675，Electronic Imaging 2002，Security and Watermarking ofMultimedia Contents，2002，pp.691-700.
7.D.Coppersmith，F(xiàn).Mintzer，C.Tresser，C.W.Wu，and M.M.Yeung，“Fragile imperceptibledigital watermark with privacy control，”in Proc.SPIE/IS&T Int.Symp.Electronic ImagingScience and Technology，San Jose，CA，1999，vo.3657，pp.79-84.
8.M.U.Celik，G.Sharma，E.Saber，and A.M.Tekalp，“A hierarchical image authenticationwatermark with improved localization and security，”in Proc.IEEE Int.Conf.ImageProcessing，2001，vol.2，pp.502-505.
9.J.Zhao and E.Koch，“Embedding robust labels into images for copyright protection，”inIntellectural Property Rights New Technologies，Proc.KnowRight’95 Conf.，1995，pp.242-251.
10.J.Fridrich，M.Goljan，and N.Memon，“Further attacks on Yeung-Mintzer fragilewatermarking scheme，”in Proc.SPIE Photonic West，Electronic Imaging 2000，Security andWatermarking of Multimedia Contents，San Jose，CA，Jan，24-26，2000，pp.428-437.

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種基于數(shù)字指紋的認(rèn)證水印的嵌入與檢測方法。其中，嵌入方法是將輸入的圖像分塊，計(jì)算該圖像的數(shù)字指紋，生成認(rèn)證水印序列，再將認(rèn)證水印的信息嵌入到圖像塊中，生成帶認(rèn)證水印的數(shù)字影像。而對嵌入的認(rèn)證水印的檢測方法，具體包括完整性認(rèn)證和篡改定位。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種基于數(shù)字指紋的認(rèn)證水印的嵌入與檢測方法的系統(tǒng)。
用于實(shí)現(xiàn)該方法所述的功能。
為達(dá)到上述方法中所述的目的，本發(fā)明主要利用基于“量化塊均值”的數(shù)字指紋技術(shù)通過下述技術(shù)方案加以實(shí)現(xiàn)。
該認(rèn)證水印的嵌入方法步驟主要包含數(shù)字指紋的計(jì)算過程和數(shù)字指紋的嵌入過程數(shù)字指紋的計(jì)算過程依次包括1]計(jì)算每個(gè)圖像塊的均值；2]按照特定的量化表量化均值；
3]提取摘要信息；4]加密；其特征在于1]先將數(shù)字影像均勻分成n×n大小的圖像塊(block)，對其中任何一個(gè)塊計(jì)算其均值Mbi；2]在一個(gè)預(yù)先定義好的2D查找表中找到其對應(yīng)的量化值Qbi＝Lut(Mbi)；3]將Qbi的最后一位(LSB，Least Significant Bit)清零；4]照此方法處理所有的圖像塊，得到一個(gè)量化均值的集合S={Qbi}i=1M,]]>其中M為圖像塊的總數(shù)；5]對這個(gè)集合提取摘要H(S)={hi}i=1L,(hi∈
),]]>L為摘要的長度，摘要提取算法可以采用shal，md5等方法；6]對于生成的摘要使用密鑰K加密，就得到數(shù)字指紋P=EK(H(S))={pi}i=1M,(pi∈
),]]>M為數(shù)字指紋二值序列的長度(與圖像塊的總數(shù)相同)。加密的過程是，先利用密鑰K生成一個(gè)長度為M的二值隨機(jī)序列R={ri}i=1M,(ri∈
),]]>再用R對摘要H(S)進(jìn)行循環(huán)異或操作得到P；7]生成數(shù)字指紋；數(shù)字指紋的嵌入過程依次包括1]讀取每塊對應(yīng)的認(rèn)證水印的位信息；2]將位信息寫入量化后塊均值的LSB位；3]按照的塊均值調(diào)整塊中的象素值；其特征在于根據(jù)數(shù)字指紋計(jì)算過程所得到的數(shù)字指紋P，將P作為認(rèn)證水印序列(長度為M)嵌入到圖像塊中，生成帶認(rèn)證水印的數(shù)字影像。
對于該嵌入的認(rèn)證水印的檢測過程，該檢測方法包括完整性認(rèn)證和篡改定位。其特征在于該方法是將圖像分塊，計(jì)算量化均值，之后提取出作為水印嵌入的數(shù)字指紋信息P′，同時(shí)計(jì)算出該水印圖像的摘要H(S)′={hi′}i=1L,(hi′∈
).]]>接著利用水印密鑰K生成長度為M的二值隨機(jī)序列R={ri}i=1M,(ri∈
),]]>再用R對P′進(jìn)行異或操作，將異或的結(jié)果分成多個(gè)長度為L的數(shù)據(jù)段，通過投票法選擇其中相同數(shù)目最多的數(shù)據(jù)段作為原始圖像的摘要H(S)，進(jìn)一步用R對摘要H(S)進(jìn)行循環(huán)異或操作得到水印嵌入時(shí)的原始數(shù)字指紋P。這樣可以通過對比H(S)和H(S)′實(shí)現(xiàn)圖像的完整性認(rèn)證，以及對比P和P′實(shí)現(xiàn)篡改定位。
為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明以上所述方法的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括認(rèn)證水印的嵌入系統(tǒng)與認(rèn)證水印的檢測系統(tǒng)。
對于認(rèn)證水印的嵌入系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含掃描儀、添加水印服務(wù)器、水印密鑰K，其特征在于-掃描儀，該設(shè)備可以將原始票據(jù)的圖像掃描進(jìn)計(jì)算機(jī)，以便對圖像之后加入認(rèn)證水印作進(jìn)一步處理。
-添加水印裝置，該裝置可以是帶有獨(dú)立操作系統(tǒng)和水印嵌入算法軟件的計(jì)算機(jī)主機(jī)；也可以是帶有獨(dú)立操作系統(tǒng)和水印嵌入算法軟件的嵌入式系統(tǒng)；用來將掃描儀掃描成數(shù)據(jù)的圖像信息進(jìn)行水印添加處理。
-水印密鑰K，該裝置可以由用戶輸入，也可以存貯在一個(gè)物理介質(zhì)中。用戶通過插入帶水印密鑰的key，才能對此圖像提取數(shù)字指紋，并添加認(rèn)證水印。
對于認(rèn)證水印的檢測系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含認(rèn)證水印服務(wù)器、水印密鑰K，其特征在于
-認(rèn)證水印服務(wù)器，該裝置可以是帶有獨(dú)立操作系統(tǒng)和認(rèn)證算法軟件的計(jì)算機(jī)主機(jī)；也可以是帶有獨(dú)立認(rèn)證模塊的嵌入式系統(tǒng)；用來對經(jīng)過該認(rèn)證水印加密底票據(jù)圖像進(jìn)行水印認(rèn)證處理。
-水印密鑰K，該裝置可以由用戶輸入，也可以存貯在一個(gè)物理介質(zhì)中。用戶通過插入帶水印密鑰的key，才能實(shí)現(xiàn)認(rèn)證，如果發(fā)現(xiàn)圖像中有篡改則報(bào)警，并且確定和標(biāo)識圖像中被篡改的部位。
當(dāng)然，由上述系統(tǒng)所構(gòu)成的裝置，其裝置中添加水印模塊和檢測水印模塊可以放置于一個(gè)計(jì)算機(jī)處理單元中，使其對掃描輸入的圖像進(jìn)行水印添加操作，對輸入的驗(yàn)證圖像進(jìn)行水印認(rèn)證操作；且該處理單元可以是同時(shí)安裝水印添加軟件和水印檢測軟件的，帶有獨(dú)立操作系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)主機(jī)，也可以是同時(shí)安裝水印添加軟件和水印檢測軟件的，帶有獨(dú)立操作系統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)。
本發(fā)明的有益效果為本發(fā)明方法及其用來實(shí)現(xiàn)該方法的系統(tǒng)可以對數(shù)字影像進(jìn)行完整性認(rèn)證和篡改定位。其優(yōu)點(diǎn)在于該方法基于數(shù)字指紋特征，可以準(zhǔn)確的判斷數(shù)字影像的完整性，如果數(shù)字影像被篡改，可以準(zhǔn)確定位篡改區(qū)域。并且由于數(shù)字指紋特征只和圖像的內(nèi)容有關(guān)，對于不改變圖像內(nèi)容的各種格式(如JPEG、GIF、TIFF等常用格式)的圖像壓縮穩(wěn)定，因此，數(shù)字影像的壓縮不影響對應(yīng)數(shù)字影像完整性的驗(yàn)證。此外由于數(shù)字指紋的提取在時(shí)域中完成，因此算法速度塊，所占計(jì)算資源少。當(dāng)然還有該算法安全性高，具體體現(xiàn)在由于數(shù)字指紋的生成需要水印密鑰，沒有密鑰的篡改者無法生成篡改后圖像的數(shù)字指紋；檢測時(shí)，如果沒有密鑰，篡改者也無法進(jìn)行測試攻擊[參考6]；由于認(rèn)證水印基于數(shù)字指紋產(chǎn)生，導(dǎo)致每幅圖嵌入的認(rèn)證水印均不相同，因此篡改者很難找到兩幅或者多幅具有相同數(shù)字指紋的圖像，進(jìn)行替代攻擊[參考10]，矢量量化攻擊和拚圖攻擊[參考10]。


圖1為認(rèn)證法水印的嵌入流程示意圖。
圖2為數(shù)字指紋的計(jì)算過程。
圖3為數(shù)字指紋的嵌入過程。
圖4為對于帶水印的數(shù)字影像的驗(yàn)證過程的示意圖。
圖5一張票據(jù)加入認(rèn)證水印前后影像的對比圖。
圖6為對影像進(jìn)行篡改檢測的示例圖。
圖7為認(rèn)證水印的嵌入系統(tǒng)的示意圖。
圖8為認(rèn)證水印的完整性檢測以及篡改定位系統(tǒng)的示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步說明圖1為認(rèn)證法水印的嵌入流程示意圖。該過程主要涉及兩個(gè)過程，即數(shù)字指紋的計(jì)算過程與數(shù)字指紋的嵌入過程。其具體實(shí)施過程為首先將輸入的數(shù)字圖像分塊，計(jì)算該圖像的數(shù)字指紋，生成認(rèn)證水印序列，再將認(rèn)證水印的信息嵌入到圖像塊中，生成帶認(rèn)證水印的數(shù)字影像。
圖2為上面所提到的認(rèn)證法水印的嵌入流程中數(shù)字指紋的計(jì)算過程。其具體實(shí)施過程依次包括1.計(jì)算每個(gè)圖像塊的均值；2.按照特定的量化表量化均值；3.提取摘要信息；4.加密；5.生成數(shù)字指紋；圖3為上面所提到的認(rèn)證法水印的嵌入流程中數(shù)字指紋的嵌入過程。其具體實(shí)施過程依次包括1.讀取每塊對應(yīng)的認(rèn)證水印的位信息；2.將位信息寫入量化后塊均值的LSB位；3.按照的塊均值調(diào)整塊中的象素值；圖5一張票據(jù)加入認(rèn)證水印前后影像的對比圖。圖5a為原始的票據(jù)影像，圖5b為加入認(rèn)證水印后的票據(jù)影像。從圖像表面觀察，加入認(rèn)證水印后的票據(jù)，其圖象在文字與背景顏色上略淡于原始的票據(jù)。顯然然很難分辨兩張票據(jù)的分別。
上述內(nèi)容均為本發(fā)明方法中所述的認(rèn)證水印的嵌入過程的具體實(shí)施方式
，以下內(nèi)容為本發(fā)明方法中所述的認(rèn)證水印的檢測過程，即對數(shù)字影像進(jìn)行完整性驗(yàn)證以及篡改定位。
圖4為對于帶水印的數(shù)字影像的驗(yàn)證過程。其具體實(shí)施過程為先將圖像分塊，計(jì)算量化均值，之后提取出作為水印嵌入的數(shù)字指紋信息P′，同時(shí)計(jì)算出該水印圖像的數(shù)字摘要H(S)′={hi′}i=1L,(hi′∈
).]]>接著利用水印密鑰K生成長度為M的二值隨機(jī)序列R={ri}i=1M,(ri∈
),]]>再用R對P′進(jìn)行異或操作，將異或的結(jié)果分成多個(gè)長度為L的數(shù)據(jù)段，通過投票法選擇其中相同數(shù)目最多的數(shù)據(jù)段作為原始圖像的數(shù)字摘要H(S)，進(jìn)一步用R對摘要H(S)進(jìn)行循環(huán)異或操作得到水印嵌入時(shí)的原始數(shù)字指紋P。這樣可以通過對比H(S)和H(S)′實(shí)現(xiàn)圖像的完整性認(rèn)證，以及對比P和P′實(shí)現(xiàn)篡改定位。
圖6為對影像進(jìn)行篡改定位的示例圖。圖6a表示對帶有認(rèn)證水印的票據(jù)影像進(jìn)行篡改的地方。圖6b為對帶有認(rèn)證水印的票據(jù)影像進(jìn)行篡改檢測所得到的結(jié)果?？梢钥闯鲈撝钡钠泵娼痤~和日期都被惡意篡改，利用圖像處理軟件加以篡改的結(jié)果幾乎肉眼察覺不到，對這樣的支票圖像進(jìn)行篡改檢測，可以有效的發(fā)現(xiàn)篡改區(qū)域，就是在圖六中以“黑×”標(biāo)識的區(qū)域。
圖7為認(rèn)證水印的嵌入系統(tǒng)的示意圖。該系統(tǒng)包含掃描儀、添加水印服務(wù)器、水印密鑰。在實(shí)際應(yīng)用中票據(jù)通過掃描儀掃描至“添加水印服務(wù)器”，用戶必須插入帶水印密鑰的key，才能對此圖像提取數(shù)字指紋，并添加認(rèn)證水印。
圖8為認(rèn)證水印的完整性檢測以及篡改定位系統(tǒng)的示意圖。該系統(tǒng)由一臺認(rèn)證水印服務(wù)器組成，在實(shí)際應(yīng)用中也同樣需要用戶插入帶水印密鑰的key才能實(shí)現(xiàn)認(rèn)證，如果發(fā)現(xiàn)圖像中有篡改則報(bào)警。
本發(fā)明提供的一種基于數(shù)字指紋的認(rèn)證水印的嵌入與檢測方法及其系統(tǒng)不僅限于數(shù)字影像信息，同時(shí)也可以應(yīng)用在數(shù)字音頻流和視頻流的完整性認(rèn)證。對于銀行的票據(jù)截留業(yè)務(wù)、增值稅票的認(rèn)證、電子檔案的管理以及數(shù)碼相片的管理等方面有著極為廣闊的推廣與應(yīng)用前景。
權(quán)利要求
1.一種基于數(shù)字指紋的認(rèn)證水印的嵌入方法，該嵌入方法主要包含數(shù)字指紋的計(jì)算過程和數(shù)字指紋的嵌入過程，內(nèi)容是根據(jù)一種基于“量化塊均值”的數(shù)字指紋，將輸入的圖像分塊，計(jì)算該圖像的數(shù)字指紋，將其作為認(rèn)證水印嵌入到圖像塊中，從而生成帶認(rèn)證水印的數(shù)字影像，該方法中由數(shù)字指紋所得到的認(rèn)證水印的嵌入的步驟為數(shù)字指紋的計(jì)算過程依次包括1]計(jì)算每個(gè)圖像塊的均值；2]按照特定的量化表量化均值；3]提取摘要信息；4]加密；5]生成數(shù)字指紋；數(shù)字指紋的嵌入過程依次包括1]讀取每塊對應(yīng)的認(rèn)證水印的位信息；2]將位信息寫入量化后塊均值的LSB位；3]按照塊均值調(diào)整圖像塊中的象素值；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的嵌入方法，該方法中所包含的數(shù)字指紋計(jì)算過程，其特征為1]先將數(shù)字影像均勻分成n×n大小的圖像塊(block)，對其中任何一個(gè)塊計(jì)算其均值Mbi；2]在一個(gè)預(yù)先定義好的2D查找表中找到其對應(yīng)的量化值Qbi＝Lut(Mbi)；3]將Qbi的最后一位(LSB，Least Significant Bit)清零；4]照此方法處理所有的圖像塊，得到一個(gè)量化均值的集合S={Qbi}i=1M,]]>其中M為圖像塊的總數(shù)；
5]對這個(gè)集合提取摘要，并且使用密鑰K加密，就得到數(shù)字指紋P=EK(H(S))={pi}i=1M,]]>(pi∈
)，M為數(shù)字指紋二值序列的長度(與圖像塊的總數(shù)相同)；
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的嵌入方法，該方法中所包含的數(shù)字指紋嵌入過程，其特征為根據(jù)數(shù)字指紋計(jì)算過程所得到的數(shù)字指紋P，將P作為認(rèn)證水印的信息嵌入到圖像塊中，生成帶認(rèn)證水印的數(shù)字影像。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的嵌入方法，該方法中所述的認(rèn)證水印基于圖像的內(nèi)容產(chǎn)生，可以抵抗不改變圖像內(nèi)容的無損壓縮和有損壓縮。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的不改變圖像內(nèi)容的壓縮，該壓縮格式可以是JPEG、GIF、TIFF等常用格式。
6.一種基于數(shù)字指紋的認(rèn)證水印的檢測方法，其特征在于該檢測方法包括完整性認(rèn)證和篡改定位，具體過程是將圖像分塊，計(jì)算量化均值，之后提取出認(rèn)證水印信息P′，再用密鑰K解密，得到嵌入的原始圖像摘要H(S)和嵌入的原始數(shù)字指紋P，然后計(jì)算該水印圖像的圖像摘要H(S)′，從而可以通過對比H(S)和H(S)′實(shí)現(xiàn)圖像的完整性認(rèn)證，以及對比P和P′實(shí)現(xiàn)篡改定位。
7.一種基于數(shù)字指紋的認(rèn)證水印的嵌入方法的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含掃描儀、添加水印服務(wù)器、水印密鑰K，其特征在于-掃描儀，該設(shè)備可以將原始票據(jù)的圖像掃描進(jìn)計(jì)算機(jī)，以便對圖像之后加入認(rèn)證水印作進(jìn)一步處理。-添加水印裝置，該裝置可以是帶有獨(dú)立操作系統(tǒng)和水印嵌入算法軟件的計(jì)算機(jī)主機(jī)；也可以是帶有獨(dú)立操作系統(tǒng)和水印嵌入算法軟件的嵌入式系統(tǒng)；用來將掃描儀掃描成數(shù)據(jù)的圖像信息進(jìn)行水印添加處理。-水印密鑰K，該裝置可以由用戶輸入，也可以存貯在一個(gè)物理介質(zhì)中。用戶通過插入帶水印密鑰的key，才能對此圖像提取數(shù)字指紋，并添加認(rèn)證水印。
8.一種基于數(shù)字指紋的認(rèn)證水印的檢測方法的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含認(rèn)證水印服務(wù)器、水印密鑰K，其特征在于-認(rèn)證水印服務(wù)器，該裝置可以是帶有獨(dú)立操作系統(tǒng)和認(rèn)證算法軟件的計(jì)算機(jī)主機(jī)；也可以是帶有獨(dú)立認(rèn)證模塊的嵌入式系統(tǒng)；用來對經(jīng)過該認(rèn)證水印加密底票據(jù)圖像進(jìn)行水印認(rèn)證處理。-水印密鑰K，該裝置可以由用戶輸入，也可以存貯在一個(gè)物理介質(zhì)中。用戶通過插入帶水印密鑰的key，才能實(shí)現(xiàn)認(rèn)證，如果發(fā)現(xiàn)圖像中有篡改則報(bào)警，并且確定和標(biāo)識圖像中被篡改的部位。
9.一種基于數(shù)字指紋的認(rèn)證水印的水印添加和水印檢測的方法裝置。其特征在于該裝置中添加水印模塊和檢測水印模塊可以放置于一個(gè)計(jì)算機(jī)處理單元中，使其對掃描輸入的圖像進(jìn)行水印添加操作，對輸入的驗(yàn)證圖像進(jìn)行水印認(rèn)證操作；且該處理單元可以是同時(shí)安裝水印添加軟件和水印檢測軟件的，帶有獨(dú)立操作系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)主機(jī)，也可以是同時(shí)安裝水印添加軟件和水印檢測軟件的，帶有獨(dú)立操作系統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)。
10.一種基于數(shù)字指紋的認(rèn)證水印的嵌入方法，該方法能夠用于數(shù)字影像上。
11.一種基于數(shù)字指紋的認(rèn)證水印的嵌入方法，該方法能夠用于數(shù)字音頻流上。
12.一種基于數(shù)字指紋的認(rèn)證水印的嵌入方法，該方法能夠用于數(shù)字視頻流上。
13.一種基于數(shù)字指紋的認(rèn)證水印的認(rèn)證方法，該方法能夠用于數(shù)字影像上。
14.一種基于數(shù)字指紋的認(rèn)證水印的認(rèn)證方法，該方法能夠用于數(shù)字音頻流上。
15.一種基于數(shù)字指紋的認(rèn)證水印的認(rèn)證方法，該方法能夠用于數(shù)字視頻流上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種認(rèn)證水印的嵌入與檢測方法及其系統(tǒng)和用途。該發(fā)明中的嵌入方法主要包含數(shù)字指紋的計(jì)算過程和數(shù)字指紋的嵌入過程，內(nèi)容是利用一種基于“量化塊均值”的數(shù)字指紋，生成認(rèn)證水印序列，再將認(rèn)證水印的信息嵌入到圖像塊中，生成帶認(rèn)證水印的數(shù)字影像。該發(fā)明中的檢測方法包括完整性認(rèn)證和篡改定位，內(nèi)容是通過提取出認(rèn)證水印信息，將認(rèn)證水印中的數(shù)字指紋和二值隨機(jī)序列分離出來，然后通過驗(yàn)證這些數(shù)據(jù)來實(shí)現(xiàn)完整性認(rèn)證與篡改定位。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于本發(fā)明及其系統(tǒng)可以對有損壓縮之后的數(shù)字影像進(jìn)行篡改檢測，定位精度高；運(yùn)算速度快，算法的所有操作均在時(shí)域中完成；系統(tǒng)安全性高，可以抵抗替代攻擊，矢量量化攻擊，拚圖攻擊和測試攻擊等典型攻擊。
文檔編號G06T1/00GK101059863SQ20061002589
公開日2007年10月24日 申請日期2006年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月20日
發(fā)明者魏育成, 劉瑞禎 申請人:劉瑞禎, 魏育成