نشانه گذاري دوگانه كور و نيمه شكننده مبتني بر تبديل كسينوسي گسسته جهت تشخيص و بازسازي ناحيه دستكاري در تصاوير رنگي و خاكستري

Dual semi-fragile Watermarking based on Discrete Cosine Transform for Detect and Recover Tampered Region in Color and Gray Images

نشانه­­ گذاري تصاوير رقمي يكي از موضوع­ هاي رايج در بحث امنيت اطلاعات و جلوگيري از سوء استفاده از تصاوير در دنياي اينترنت و ارتباطات است. يكي از كاربردهاي نشانه­ گذاري رقمي احراز صحت و بازسازي ناحيه دستكاري شده است. اين روش­ها قادرند با استفاده از اطلاعاتي كه در رسانه تعبيه شده است، پي به صحت و يكپارچگي تصوير دريافت شده ببرند. در اين مقاله روشي جهت شناسايي و بازسازي ناحيه دستكاري در تصاوير رنگي و خاكستري ارائه شده است، كه با قابليت تعبيه دوگانه نشانه در تصوير، فرصت دومي جهت بازسازي ناحيه دستكاري فراهم مي­ كند. از طرفي به دليل بهره­ گيري از تبديل كسينوسي گسسته مقاومت خوبي در برابر فشرده­ سازي دارد. جهت تامين امنيت نشانه تعبيه شده از نگاشت آشوبي با كليد مخفي كه همراه با تصوير ارسال مي ­شود، استفاده شده است. در روش پيشنهادي براي جلوگيري از حملات رونوشت مكان، اطلاعاتي كه جهت تشخيص بلوك دستكاري در تصوير تعبيه مي­شود، به كليدي كه مختص همان بلوك است وابسته مي­ باشد. نتايج نشان مي ­دهد كه روش پيشنهادي توانايي شناسايي درست ناحيه دستكاري تحت فشرده­ سازي با ضريب كيفيت بيشتر از30 به معني كاهش خطا و همچنين بازسازي در صورت تخريب نيمي از تصوير با شاخص شباهت ساختاري حدود 0/99 را دارد.

Digital image watermarking is a common topic in the field of information security and image abuse prevention on the internet and communication areas. One of the applications of digital watermarking is authentication and recovery tampered region. These methods can discover correctness and integrity of the received image by using information which is embedded.In this paper, a method is proposed to identify and recover tampered regions in both color and grayscale images. The proposed method provides a second chance for recovery of tampered region, based on the ability of dual watermark embedding in the image. In addition, due to use of discrete cosine transform, it improves robustness against compression. In order to guarantee the security of embedded watermark, a chaotic map is used with a secret key which is transferred with the image. In this proposed method, to prevent copy-move attack, the information which is embedded for detection of tampered block depends on its own key. The experimental results show that the proposed method can correctly identify the tampered region under a compression with a quality factor of more than 30. This means the reduction of the false-positive error, and also the recovery of the tampered regions where half of the image is destroyed with structuralsimilarity index about 0.9.