基于分块的高效图像可逆认证方法

作     者：钟亦友 黄方军 ZHONG Yi-You;HUANG Fang-Jun

作者机构：中山大学网络空间安全学院广东深圳518107 广东省信息安全技术重点实验室广东广州510006 

出 版 物：《软件学报》 (Journal of Software)

年 卷 期：2023年第34卷第12期

页      面：5848-5861页

核心收录：

学科分类：08[工学] 081203[工学-计算机应用技术] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0822[工学-轻工技术与工程] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(62072481,61772572) 广州市科技计划(202201011587) 河南省网络空间态势感知重点实验室开放课题(HNTS2022014)。 

主　　题：图像认证 篡改检测 脆弱水印 可逆信息隐藏 

摘      要：图像可逆认证是一项将可逆信息隐藏和脆弱水印相结合的新技术,其既能实现对图像的脆弱认证,还能在提取认证信息的同时无失真地恢复出原始载体,对图像的原始性和完整性认证具有非常重要的意义.针对现有可逆认证方法认证精度低、对具有复杂纹理的图像或图像中部分纹理复杂区域无法实现有效保护的问题,提出一种新的图像可逆认证方法.首先对待认证图像进行分块,根据每个子块可嵌入容量将其分为差分块和平移块,并采用不同的可逆嵌入方法对不同类型的块进行认证码嵌入操作.为了增大嵌入容量以提高对每个子块的认证效果,还采取了分层嵌入的方式.在认证方,可以通过从每个子块中提取认证码实现子块的篡改检测和定位.此外,所提方法还可与形态学中的膨胀和腐蚀操作结合以细化篡改检测标记,进一步提高检测效果.实验结果表明,所提方法能够在同样的认证精度下对纹理平滑和纹理复杂的图像进行保护,同时还能够实现对几乎所有子块的独立认证和恢复,具有广泛的适用性.