[发明专利]一种JPEG图像自嵌入数字水印的生成及认证方法

摘要

本发明涉及图像安全认证技术领域，公开的是一种JPEG图像自嵌入数字水印的生成及认证方法：将被保护的JPEG图像缩小四分之一，应用定长分组编码法对其进行编码，将编码作为水印嵌入到被保护图像的DCT系数低频分量上。如果对含水印的JPEG图像进行篡改、替换等恶意攻击，根据提取的水印与含水印的图像进行比对，就可精确地确定篡改区，并且可以近似地恢复出被篡改区域，恢复出的近似图像是原图像的四分之一。本发明在分析JPEG系数统计特性的基础上取得了很好的编码效果，不仅不需要受限的位图矩阵，而且可以使用任何的质量因子进行量化。

主权项

1.一种JPEG图像自嵌入数字水印的生成方法，包括数字水印信号产生过程，数字水印嵌入过程和数字水印提取过程，其特征在于，所述数字水印信号产生过程的具体方法如下：A1.将一个JPEG图像分成四个8×8图像块，然后缩小为一个8×8图像块，对缩小后的图像块进行DCT变换，并用质量因子为50的量化表对DCT系数进行量化；A2.对量化后的DCT系数用定长分组编码法编码，产生所述图像块的水印信号，再对所有的图像块进行量化和编码；A3.每个8×8图像块的码长取40比特，对整幅图像的水印信号进行加密处理，产生用于自嵌入的水印信号m_i；所述数字水印嵌入过程的具体方法如下：将四个8×8块b_i的水印信息m_i嵌入到另外四个8×8图像块b_i+p中，具体为，读取图像块b_i+p的DCT系数，然后将水印m_i嵌入到块b_i+p的低频DCT系数上，得到m_i+p，其中，p表示块b_i+p对块b_i的偏移距离，p为图像尺度的三分之一，嵌入公式如下：其中，Coef为嵌入水印前图像块b_i+p的DCT系数，Coef′为嵌入水印后b_i+p的DCT系数，Mod为取余运算；所述的数字水印提取过程的具体方法如下：读取含水印的JPEG图像的DCT系数，将DCT系数以四个8×8图像块为单位提取水印，提取水印的步骤为：B1.对含水印的DCT系数按如下公式提取水印，四个8×8图像块共提取40比特水印信号m_i：m_i＝Mod(Coef′，2)；    (2)B1.对提取的40比特水印m_i进行分组解码，还原成DCT系数，再进行DCT反变换，得到一个8×8的灰度图像。