块截断编码的图像自嵌入半脆弱水印算法

目的 数字图像自嵌入水印技术是解决图像篡改检测和恢复问题的主要技术手段之一,现有的自嵌入水印技术存在着认证粒度不高、嵌入水印后的图像失真较大,且无法抵抗滤波等操作.为提高图像自嵌入水印的认证粒度以及抵抗滤波等处理操作的能力,提出了一种基于块截断编码的图像自嵌入半脆弱水印算法.方法 水印生成与嵌入:首先,将图像进行块级别的二级划分,分别生成粒度为4×4和2×2的图像块;然后,利用块截断编码对每个4×4图像块进行压缩编码,生成2×2图像块的恢复水印,并对恢复水印进行哈希生成2×2图像块的认证水印;最后,将恢复水印和认证水印级联构成自嵌入水印,嵌入到映射块中.篡改认证与恢复:首先,将某个4×4图像块提取的水印与该块生成的水印比较,判别该图像块的2×2子块是否通过认证;最后,依据认证结果对2×2图像块实施恢复.结果 该算法产生的水印图像的峰值信噪比(peak signal-to-noise ratio,PSNR)均高于44 dB,在50％的篡改率下,恢复后的图像质量可达到32.7 dB.该算法生成水印并在图像上嵌入大约需要3.15 s,恢复图像大约需要3.6 s.结论 算法利用块截断编码,有效缩短了生成的水印长度,保证嵌入水印后图像的质量.此外,通过引入的可容忍修改阈值,使得水印能够对滤波等图像处理操作具有一定的鲁棒性,同时保证对图像的恶意篡改具有敏感性.最后通过与最近典型方法的对比实验,验证了算法在嵌入水印后图像质量、恢复图像质量等方面的优势.