改良離散小波轉換影像竄改驗證與回復技術之研究 賴志明、陳文儉
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摘 要
近年來,由於資訊技術和網際網路的流行,使得數位影像的應用日漸廣泛,也因為數位影像容易傳播、修改,使得少數有 心人士容易取得並竄改影像,原始影像的正確性因而受到質疑,造成當事人諸多困擾。 在JPEG2000中可將影像界
定ROI(Region of Interest , 興趣區)及ROB(Region of Background , 背景區),有學者提出以離散小波(DWT)的方法將ROI的特 徵值嵌入轉換頻率域後的ROB中,在影像應用前自頻率域的ROB位元資料中取出特徵值,並與ROI資料進行比對和復原,
以確定影像的正確性,但其缺點在遭竄改部份只限定於ROI區域,以及ROI大小的設定限制稍大。 在本文中我們提出三種 不同的改善方法:一、在影像經一階DWT運算後,將低頻區ROI的位元值隨機嵌入三份備份於ROB中頻帶,在影像全區 域遭受竄改時,藉由投票方式決定ROI部份的回復。二、在影像經一階DWT運算後,將低頻區ROI的位元值以JPEG演算 法壓縮,並將之備份一份於ROB中頻帶,在影像的ROI區域遭受竄改時,直接以備份資料回復。三、將ROI的位元值 以JPEG演算法壓縮後,隨機嵌入一份備份於一階DWT後的ROB中頻帶,在影像的ROI區域遭受竄改時,直接以備份資料 回復。這三種方法在回復影像時,於重建品質與ROI大小限制上有不同程度的改善。
關鍵詞 : 離散小波轉換 ; 影像竄改 ; 影像回復 ; 興趣區域
目錄
封面內頁 簽名頁 授權書 iii 中文摘要 iv 英文摘要 v 誌謝 vii 目錄 viii 圖目錄 x 表目錄 xii 公式目錄 xiii 第一章 緒論 1 第一節 前言 1 第二節 研究動機 2 第二章 相關技術回顧 4 第一節 資訊隱藏與JPEG 4 第二節 小波轉換 5 第三節 函式Bijective mapping function 7 第四節 ITPRT-DWT介紹 7 第三章 改良離散小波轉換影像竄改驗與回復 9 第一節 本文提出的第一種方 法 9 第二節 本文提出的第二種方法 12 第三節 本文提出的第三種方法 16 第四節 本文提出之三種方法的竄改驗證 19 第四章 實驗結果與數據分析 21 第一節 Lena原圖經DWT-IDWT後的PSNR 22 第二節 第一種方法與ITPRT-DWT之比較 22 第三節 第二、三種方法與ITPRT-DWT之比較 34 第五章 結論 45 參考文獻 47
參考文獻
[1] 顧政德, ”植基於離散小波轉換之影像竄改驗證與回復技術”, 東華大學碩士論文, July 2004.
[2] 戴顯權, 陳政一, “JPEG-2000”, 紳藍出版社, Nov 2002.
[3] Li Zhi; Sui Ai Fen; Yang Yi Xian; ” A LSB steganography detection algorithm”, 14th IEEE Proceedings on Personal, vol.3, pp.2780 – 2783, Sept.2003.
[4] “Special Issue-Intellectual Rights on the Multimedia” Communications of the CCISA, Jan. 2004.
[5] Kostopoulos, I.; Gilani, S.A.M.; Skodras, A.N, “Colour image authentication based on a self-embedding technique”, 14th International Conference on Digital Signal Processing, vol.2, pp.733 – 736, July 2002.
[6] Rafael C. Gonzalez Richard E. Woods, “Digital image processing” second edition.
[7] 陳同孝, 張真誠, 黃國峰,“數位影像處理技術”, 松崗電腦圖書, Jun 2001 [8] 戴顯權,”資料壓縮”, 紳藍出版社, July 2001.
[9] Po-Chyi Su; Kuo, C.-C.J.; ”Steganography in JPEG2000 compressed images”, Consumer Electronics, IEEE Transactions on , Vol:49, Issue:4, pp:824 – 832, Nov. 2003.