一种压缩域实现指纹图像隐藏的方法研究
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
（ 广东技 术师 范学 院， 东 广 州 ５ ０ ６ ） 广 １ ６ ５
摘
要： 抗压 缩攻 击是 衡量 信息 隐藏鲁棒 性 的关键技 术 ． 本文 提 出一种在压 缩域 内。 将指 纹特 征 数据 以水 印形
式嵌 入数 字 图像 的信 息 隐藏 实现技术 ． 实验结果 表 明， 不 同压缩 条件下 ， 方法具 有较好 的信 息 隐藏不 可 见性和 在 该
抗压 缩攻 击性 ．
关键 词 ： 纹 图像 ； 指 信息 隐藏 ； 字水 印； 缩域 数 压
中 图 分 类 号 ：Ｐ ３ ９ Ｔ ０ 文献 标识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：６ ２—４ ２ ２ １ ）４—０ １ １７ ０ Ｘ（０ ０ ０ ０ ８—０ ３
０ 引 言
随着多媒体 技术和网络技术 的飞速发展和广泛 应用 ， 字媒体 以它 易于存储 、 数 复制 、 播 的特 点吸 传 引 了大 量 用 户 。这 也 引 发 了数 字 媒 体 传输 的 安 全 问 题 和 数 字信 息 的 真 实 性 问题 ．为 了使 数 字 产 品 的 版
权 受 到 保 护 ， 为 了保 证 网络 上 商 业 、 人 、 事 和 也 个 军
户 图像 进 行 水 印的 提 取 ：识别 系统 根 据 提 取 的水 印
信息 ， 重建特征信息参 考样本， 与 当时采集 的指纹 并 信息进行 比对 ， 完成识别过程． 这样， 指纹特征信 息参 考 样 本 不 是直 接 来 自于 数 据 库 ，其 安 全 保 密 性 得 到 了很 大 提 高 ． 时 ， 入 指 纹 特 征 信 息 后 的 图像 也 与 同 嵌 其信息 发布 以及接收者建立 了本质联 系， 可有效 防 止数字 内容被篡 改的现象 ， 保证 数字信息 的完整性． 其基本思想如图 １ ．
证 ，为 基 于 指 纹 的 信 息 隐 藏 技 术 在 电子 商 务 中的应
用 提供 了一 个 重 要 的研 究 方 向 【 ．
图 １ 基 于指 纹 实 现信 息 隐藏 的 原 理 框 图
为 了 结 合 ＪＥ ２ ０ Ｐ Ｇ ０ ０标 准 的 特 性 来 实 现 指 纹 图
１基 于指 纹 信 息 的 身 份认 证 系统
被 用 于 身 份认 证 中 ． 中 。 其 目前 研 究 最 活 跃 的是 基 于 指 纹 的身 份认 证 技术 ． 本 文 提 出 一 种 将 ＪＥ ２ ０ Ｐ Ｇ ０ ０图 像 和 指 纹 识 别 技 术相 结 合 的 方 法 ，该 方 法将 指 纹 特 征 信 息 嵌 入 图像
之 中 ．实 现 了指 纹 特 征 的隐 藏 和在 线 、离 线 身 份认
该 用 户 的证 件 之 中 ． 进 行 识 别 或 验 证 时 ， 先 对 用 在 首
收 稿 日 期 ：０ ０ １ — ５ ２ １— ０ ２
作者简 介 ： 立 （９ ９ ） 女 ， 朱 １ ６ 一 ， 贵州 贵定人 ， 广东技 术师范 学 院工业 实训 中心高 工． 究方 向 ： 研 图像处 理与 信息 安全
政府信息只允 许授权人能够访 问，人们提出 了多种
身 份 认 证 的 方 法 ， 如 ， 于口令 的 用 户 身 份 认 证 ， 例 基 基 于智 能 卡 的 身 份认 证 ，／ｅ 证 ， ｅｂｒｓ 份认 Ｓｋｙ认 Ｋ ｒｅｏ 身
证 ．鉴 于 上 述认 证 存 在 的安 全 缺 陷 和 对 用 户 的 不 透 明性 （ 如 用 户 不得 不 记 住 口令 等）很 多 生 物 技 术 就 例 ，
广 东技 术师范 学院 学报 （ 自然 科学 ）
２ １ 第 ４期 ０ ０年
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆＧｕ ｎ ｄ ｎ ｏｆｅ ｈ ｉ ｒ ｌＵｎｖ ｒｉ ｏ ｒ ａ ａ ｇ ｏ ｇＰ ｌ ｃ ｎｃＮｏ ｍａ ｉｅｓｔ ｏ ｌ ｙ
一
种压 缩域 实现指纹 图像隐藏 的方法研究
朱 立
１１基 本 结 构 ．
像 隐藏 ，使嵌入 的隐藏信息也具备一定 的渐进传输 特 性 。在 此 把 隐 藏 指 纹 图 像 的 比特 流 按 某 种 重 要 性
进 行 排 序 ， 较 重 要 的 信 息 得 到 优 先 优 质处 理 【． 使 ２本 ］ 文采 取 空 间域 位 平 面 排 序 方 法 ，即 由嵌 入 图像 生 成 的 比特 流 按 位 平 面 从 高 到 低 进 行 排 序 ．因 为 高 位 平 面携 带 的信 息 对 图像 质 量 影 响 比低 位 平 面 大 ，嵌 入 操 作 根 据 分 辨 率 、子 带 方 向嵌 入 到 载 体 图像 相 应 的 子带 中 ，即把 指 纹 图 像 高 位 平 面 信 息 嵌 入 到 载 体 图
１２方 法 的 实现 ．
纹水 印具有抗压缩 性 ，同时使 系统 实现 的鲁棒性得
到 了 增 强 Ｅ． ７ ］
２ 实 验 结 果 分 析
本 文 身 份 认 证 系 统 中 以 ＪＥ ２ ０ Ｐ Ｇ ０ ０数 字 照 片 作
为宿主 图像，采用 的算 法是 基于 图像 纹理 的数字水 印 算 法 ， 提 高 水 印 算 法 的 鲁 棒 性 ． 印 编 码 可 视 作 来 水 在 强 背 景 图像 下 叠 加 一 个 弱 的 指 纹 水 印 信 号 ，只 要
第 ４期
朱
立 ： 种压 缩域 实 现指 纹 图像 隐藏 的方 法研 究 一
・１ ・ ９
像的较低频率 的子带 中，其低位平 面信 息嵌入到 载
体 图像 的 较 高 频 率 的 子 带 中［． 样 ， 嵌 入 图 像 的 ３这 ３ 使 高 位平 面 具 有 更 好 的 鲁 棒 性 ，即使 受 到 攻 击 也 可 以 较好 地 恢 复 嵌 入 的 指 纹 图 像 信 息 ．
新 的身 份 认 证 系 统 实 际 上 就 是 在 传 统 指 纹 识 别 系 统 的特 征 提 取 与 指 纹 识 别 之 间 加 入 了数 字 水 印 的 嵌 入 与 提 取 的 过 程 ．本 文 提 出利 用 每 个 合 法 用 户 的
指纹特征信 息参 考样本生成水 印信号， 并将其嵌 入
摘
要： 抗压 缩攻 击是 衡量 信息 隐藏鲁棒 性 的关键技 术 ． 本文 提 出一种在压 缩域 内。 将指 纹特 征 数据 以水 印形
式嵌 入数 字 图像 的信 息 隐藏 实现技术 ． 实验结果 表 明， 不 同压缩 条件下 ， 方法具 有较好 的信 息 隐藏不 可 见性和 在 该
抗压 缩攻 击性 ．
关键 词 ： 纹 图像 ； 指 信息 隐藏 ； 字水 印； 缩域 数 压
中 图 分 类 号 ：Ｐ ３ ９ Ｔ ０ 文献 标识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：６ ２—４ ２ ２ １ ）４—０ １ １７ ０ Ｘ（０ ０ ０ ０ ８—０ ３
０ 引 言
随着多媒体 技术和网络技术 的飞速发展和广泛 应用 ， 字媒体 以它 易于存储 、 数 复制 、 播 的特 点吸 传 引 了大 量 用 户 。这 也 引 发 了数 字 媒 体 传输 的 安 全 问 题 和 数 字信 息 的 真 实 性 问题 ．为 了使 数 字 产 品 的 版
权 受 到 保 护 ， 为 了保 证 网络 上 商 业 、 人 、 事 和 也 个 军
户 图像 进 行 水 印的 提 取 ：识别 系统 根 据 提 取 的水 印
信息 ， 重建特征信息参 考样本， 与 当时采集 的指纹 并 信息进行 比对 ， 完成识别过程． 这样， 指纹特征信 息参 考 样 本 不 是直 接 来 自于 数 据 库 ，其 安 全 保 密 性 得 到 了很 大 提 高 ． 时 ， 入 指 纹 特 征 信 息 后 的 图像 也 与 同 嵌 其信息 发布 以及接收者建立 了本质联 系， 可有效 防 止数字 内容被篡 改的现象 ， 保证 数字信息 的完整性． 其基本思想如图 １ ．
证 ，为 基 于 指 纹 的 信 息 隐 藏 技 术 在 电子 商 务 中的应
用 提供 了一 个 重 要 的研 究 方 向 【 ．
图 １ 基 于指 纹 实 现信 息 隐藏 的 原 理 框 图
为 了 结 合 ＪＥ ２ ０ Ｐ Ｇ ０ ０标 准 的 特 性 来 实 现 指 纹 图
１基 于指 纹 信 息 的 身 份认 证 系统
被 用 于 身 份认 证 中 ． 中 。 其 目前 研 究 最 活 跃 的是 基 于 指 纹 的身 份认 证 技术 ． 本 文 提 出 一 种 将 ＪＥ ２ ０ Ｐ Ｇ ０ ０图 像 和 指 纹 识 别 技 术相 结 合 的 方 法 ，该 方 法将 指 纹 特 征 信 息 嵌 入 图像
之 中 ．实 现 了指 纹 特 征 的隐 藏 和在 线 、离 线 身 份认
该 用 户 的证 件 之 中 ． 进 行 识 别 或 验 证 时 ， 先 对 用 在 首
收 稿 日 期 ：０ ０ １ — ５ ２ １— ０ ２
作者简 介 ： 立 （９ ９ ） 女 ， 朱 １ ６ 一 ， 贵州 贵定人 ， 广东技 术师范 学 院工业 实训 中心高 工． 究方 向 ： 研 图像处 理与 信息 安全
政府信息只允 许授权人能够访 问，人们提出 了多种
身 份 认 证 的 方 法 ， 如 ， 于口令 的 用 户 身 份 认 证 ， 例 基 基 于智 能 卡 的 身 份认 证 ，／ｅ 证 ， ｅｂｒｓ 份认 Ｓｋｙ认 Ｋ ｒｅｏ 身
证 ．鉴 于 上 述认 证 存 在 的安 全 缺 陷 和 对 用 户 的 不 透 明性 （ 如 用 户 不得 不 记 住 口令 等）很 多 生 物 技 术 就 例 ，
广 东技 术师范 学院 学报 （ 自然 科学 ）
２ １ 第 ４期 ０ ０年
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆＧｕ ｎ ｄ ｎ ｏｆｅ ｈ ｉ ｒ ｌＵｎｖ ｒｉ ｏ ｒ ａ ａ ｇ ｏ ｇＰ ｌ ｃ ｎｃＮｏ ｍａ ｉｅｓｔ ｏ ｌ ｙ
一
种压 缩域 实现指纹 图像隐藏 的方法研究
朱 立
１１基 本 结 构 ．
像 隐藏 ，使嵌入 的隐藏信息也具备一定 的渐进传输 特 性 。在 此 把 隐 藏 指 纹 图 像 的 比特 流 按 某 种 重 要 性
进 行 排 序 ， 较 重 要 的 信 息 得 到 优 先 优 质处 理 【． 使 ２本 ］ 文采 取 空 间域 位 平 面 排 序 方 法 ，即 由嵌 入 图像 生 成 的 比特 流 按 位 平 面 从 高 到 低 进 行 排 序 ．因 为 高 位 平 面携 带 的信 息 对 图像 质 量 影 响 比低 位 平 面 大 ，嵌 入 操 作 根 据 分 辨 率 、子 带 方 向嵌 入 到 载 体 图像 相 应 的 子带 中 ，即把 指 纹 图 像 高 位 平 面 信 息 嵌 入 到 载 体 图
１２方 法 的 实现 ．
纹水 印具有抗压缩 性 ，同时使 系统 实现 的鲁棒性得
到 了 增 强 Ｅ． ７ ］
２ 实 验 结 果 分 析
本 文 身 份 认 证 系 统 中 以 ＪＥ ２ ０ Ｐ Ｇ ０ ０数 字 照 片 作
为宿主 图像，采用 的算 法是 基于 图像 纹理 的数字水 印 算 法 ， 提 高 水 印 算 法 的 鲁 棒 性 ． 印 编 码 可 视 作 来 水 在 强 背 景 图像 下 叠 加 一 个 弱 的 指 纹 水 印 信 号 ，只 要
第 ４期
朱
立 ： 种压 缩域 实 现指 纹 图像 隐藏 的方 法研 究 一
・１ ・ ９
像的较低频率 的子带 中，其低位平 面信 息嵌入到 载
体 图像 的 较 高 频 率 的 子 带 中［． 样 ， 嵌 入 图 像 的 ３这 ３ 使 高 位平 面 具 有 更 好 的 鲁 棒 性 ，即使 受 到 攻 击 也 可 以 较好 地 恢 复 嵌 入 的 指 纹 图 像 信 息 ．
新 的身 份 认 证 系 统 实 际 上 就 是 在 传 统 指 纹 识 别 系 统 的特 征 提 取 与 指 纹 识 别 之 间 加 入 了数 字 水 印 的 嵌 入 与 提 取 的 过 程 ．本 文 提 出利 用 每 个 合 法 用 户 的
指纹特征信 息参 考样本生成水 印信号， 并将其嵌 入