华南理工大学学报(自然科学版) ›› 2011, Vol. 39 ›› Issue (7): 121-126,145.doi: 10.3969/j.issn.1000-565X.2011.07.020

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篡改定位精度可动态调整的无损图像认证算法

罗剑高 韩国强 沃焱 梁鹏   

  1. 华南理工大学 计算机科学与工程学院,广东 广州 510006
  • 收稿日期:2010-12-29 修回日期:2011-02-18 出版日期:2011-07-25 发布日期:2011-06-03
  • 通信作者: 罗剑高(1971-) ,男,博士生,高级工程师,主要从事图像处理和信息安全研究. E-mail:13924226966@139.com
  • 作者简介:罗剑高(1971-) ,男,博士生,高级工程师,主要从事图像处理和信息安全研究.
  • 基金资助:

    NSFC-广东省自然科学联合基金资助项目( U1035004) ; 国家自然科学基金青年科学基金资助项目( 61003270) ;国家自然科学基金面上项目( 61070090) ; 华南理工大学中央高校基本科研业务费专项资金资助项目( 2009ZM0195) ; 广东省工业科技计划项目( 2009B030803004, 2008B080701052)

Lossless Image Authentication Algorithm with Dynamic Adjustable Tamper Localization Accuracy

Luo Jian-gao  Han Guo-qiang  Wo Yan  Liang Peng   

  1. School of Computer Science and Engineering,South China University of Technology,Guangzhou 510006,Guangdong,China
  • Received:2010-12-29 Revised:2011-02-18 Online:2011-07-25 Published:2011-06-03
  • Contact: 罗剑高(1971-) ,男,博士生,高级工程师,主要从事图像处理和信息安全研究. E-mail:13924226966@139.com
  • About author:罗剑高(1971-) ,男,博士生,高级工程师,主要从事图像处理和信息安全研究.
  • Supported by:

    NSFC-广东省自然科学联合基金资助项目( U1035004) ; 国家自然科学基金青年科学基金资助项目( 61003270) ;国家自然科学基金面上项目( 61070090) ; 华南理工大学中央高校基本科研业务费专项资金资助项目( 2009ZM0195) ; 广东省工业科技计划项目( 2009B030803004, 2008B080701052)

摘要: 现有的基于分块的无损图像认证算法难以确定合适的认证块大小.为此,文中提出了一种认证块大小可动态调整的无损图像认证算法.该算法的图像认证块分别由若干基本图像块组合而成,相应的认证信息用数字签名技术产生,以无损水印方式嵌入,同时通过多次无损嵌入方式实现图像编号的鲁棒传送,用图像编号区分不同图像、防止矢量量化攻击.理论分析与实验结果表明,该算法可有效抵抗矢量量化攻击,图像认证块的大小能根据宿主图像特征和水印图像保真度要求进行动态调整,有效地提高了篡改定位能力.

关键词: 无损图像认证, 数字签名, 数字水印, 篡改定位, 矢量量化攻击

Abstract:

As the existing block-wise lossless image authentication algorithms cannot determine appropriate sizes of image authentication blocks,a novel lossless image authentication algorithm with size-variable authentication blocks is proposed. In this algorithm,an image authentication block is composed of some basic image blocks,and the authentication code is generated by using a digital signature algorithm and is embedded into the authentication block via the lossless watermarking. Moreover,the robust transmission of the image ID is achieved via multiple embedding,which helps to distinguish different images and to resist the vector quantization attack. Theoretical analyses and experimental results demonstrate that the proposed algorithm can not only effectively resist the vector quantization attack but also improve the tamper localization accuracy because it can dynamically adjust the sizes of authentication blocks according to the characteristics of the host image and the fidelity threshold of the watermarked image.

Key words: lossless image authentication, digital signatures, digital watermarking, tamper localization, vector quantization attack