jpeg2000影像認證技巧之研究(編輯修改稿)
2025-09-12 23:42 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 有量化係數(shù)並再執(zhí)行一次2階的9/7離散小波轉(zhuǎn)換與量化運算後，取出最低頻帶(LL2)內(nèi)的所有係數(shù)，做為未來求取高頻認證碼的部份資料。而這兩次的離散小波轉(zhuǎn)換結(jié)果，正好和執(zhí)行一次5階離散小波轉(zhuǎn)換的小波分佈相符合，因此我們以LL5來表示前面所求得的最低頻帶(LL2)。待上述步驟完成後，我們把3階離散小波轉(zhuǎn)換後的每一個頻帶，依照表二所定義的區(qū)塊大小進行切割，每一個頻帶均切割成t塊相互不重疊(nonoverlapping)的子影像區(qū)塊，接著把所有的區(qū)塊依照以下公式求得WB39。t的認證碼，再透過虛擬亂數(shù)產(chǎn)生器產(chǎn)生8個嵌入位置，並將認證碼嵌入於此8個位置的LSB位元中。(10)WB*t用來表示對WB39。t子影像區(qū)塊的LSB位元嵌入認證碼後的結(jié)果，CK表示CBCDES處理，K為DES加密所需要的私鑰，H表示MD5運算，BN是對WB頻帶中的t個子影像區(qū)塊所做的一個編號，因此BN={…、tt}，而SN是由嵌入者所決定的一個固定參數(shù)值。當所有的頻帶均嵌入完認證碼後，再執(zhí)行一次「反向係數(shù)調(diào)整」處理，藉由此一處理將前面執(zhí)行係數(shù)調(diào)整處理所額外加的SWB減回來，其運作公式如下，待「反向係數(shù)調(diào)整」處理結(jié)束後，接著執(zhí)行「反量化」與「反向9/7離散小波轉(zhuǎn)換」，如此即完成整個認證碼的嵌入動作。(11)WB*是由t塊WB*t所組合起來，位於WB頻帶的係數(shù)值，SWB為先前係數(shù)調(diào)整處理時所儲存下來的WB頻帶調(diào)整值，而WB**為經(jīng)過反向係數(shù)調(diào)整處理後的係數(shù)值。表二 各頻帶子影像區(qū)塊切割大小表頻帶LL3HL3LH3HH3區(qū)塊大小44444444頻帶HL2LH2HH2區(qū)塊大小888888頻帶HL1LH1HH1區(qū)塊大小161616161616以下為方法一的抽取與驗證處理，此處所使用的密鑰與量化係數(shù)均和嵌入處理相同，而係數(shù)調(diào)整處理所使用的調(diào)整值為嵌入處理時事先儲存下來的。首先我們按照嵌入處理的步驟產(chǎn)生屬於目前保護影像的認證碼()，如公式(11)所示，同時我們利用亂數(shù)產(chǎn)生器取出先前嵌入於保護影像中的認證碼()，接著將與依照公式(12)執(zhí)行，當，表示兩認證碼相同，則視為無遭受竄改，反之則遭受竄改。(11)是保護影像按照嵌入處理的步驟，所產(chǎn)生位於WB頻帶中的第t塊子影像。為經(jīng)過MD5雜湊函數(shù)與CBCDES運算後所產(chǎn)生子影像區(qū)塊的認證碼。(12)二、影像認證方法二我們所提出的另一個影像認證方法與方法一相類似，但在認證碼的產(chǎn)生與認證的流程上我們做了部份的修改，也因此使的方法二具有在空間域指出竄改位置的能力。方法二的認證碼產(chǎn)生及嵌入流程圖如圖四(a)所示，而抽取及認證流程圖則如圖四(b)所示。(a)(b)圖四 (a) 影像認證碼產(chǎn)生及嵌入流程圖 (b) 影像認證碼抽取及認證流程圖我們先對原始影像執(zhí)行3階的9/7離散小波轉(zhuǎn)換、量化運算及係數(shù)調(diào)整後，將每一個頻帶依照表二所定義的大小切割成t塊相互不重疊(nonoverlapping)的子影像區(qū)塊，接著按照表三的MD5與CBCDES順序來產(chǎn)生影像認證碼並且嵌入於子影像區(qū)塊中，而嵌入的位置則是透過虛擬亂數(shù)產(chǎn)生器決定。在此方法中所執(zhí)行的係數(shù)調(diào)整處理與方法一相同。表三 各頻帶子影像區(qū)塊切割大小表MD5與CBCDES順序嵌入頻帶CK(H(LL3t,HL3t))HL3tCK(H(LL3t,LH3t))LH3tCK(H(LL3t,HH3t))HH3tCK(H(HL3t,HL2t))HL2tCK(H(LH3t,LH2t))LH2tCK(H(HH3t,HH2t))HH2tCK(H(HL2t,HL1t))HL1t (前138位元)CK(H(LH2t,LH1t))LH1t (前138位元)CK(H(HH2t,HH1t))HH1t (前138位元)CK(H(LL3t,HL1t))HL1t (後138位元)CK(H(LL3t,LH1t))LH1t (後138位元)CK(H(LL3t,HH1t))HH1t (後138位元)對於影像認證碼的抽取與認證處理，我們依然是按照前述的方式來產(chǎn)生足以代表目前影像的認證碼，並透過虛擬亂數(shù)產(chǎn)生器抽取出先前嵌入的認證碼，接著將新產(chǎn)生的認證碼與抽取出的認證碼進行比對後即可判斷出子影像區(qū)塊是否有遭受竄改。接著把所有的認證結(jié)果整合成一個以小波轉(zhuǎn)換頻率分佈方式的完整驗證遮罩，再透過我們的後處理演算法來對完整驗證遮罩進行分析，來的到各個頻帶的獨立驗證結(jié)果。我們後處理演算法的概念，主要是利用當ABC1三個原始頻帶以及ABC2三個待驗證頻帶分別經(jīng)由H(A1,B1)、H(B1,C1)、H(C1,A1)、H(A2,B2)、H(B2,C2)與H(C2,A2)等MD5運算後，當執(zhí)行結(jié)果呈現(xiàn)H(A1,B1)=H(A2,B2)，H(B1,C1)=H(B2,C2)時，我們可以確認A1=AB1=BC1=C2，當H(A1,B1)≠H(A2,B2)，H(B1,C1)=H(B2,C2)時，可明確的指出A1≠A2但B1=BC1=C2，當H(A1,B1)=H(A2,B2)，H(B1,C1)≠H(B2,C2) 時，可明確的指出C1≠C2但A1=AB1=B2，然而當B1≠B2時，雖然會呈現(xiàn)H(A1,B1)≠H(A2,B2)，H(B1,C1)≠H(B2,C2)
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