数字水印图像鉴定取证技术研究

　　摘要：伴随相机、打印设备、扫描仪等电子装置的逐步普及，用户获取数字图像更加方便;尤其是计算机领域不断突破，给图像处理带来了质的飞跃，但同时也带来了仿造、修改图像等问题。若部分不法人员将这类技术应用于取证、媒体等方面，会直接影响到社会的安全稳定，所有如何有效鉴定数字图像的真伪就成为主要的研究方向，其实际意义影响深远。本文就针对图像鉴定展开剖析，探究如何将水印技术融入到鉴定过程中，旨在为图像鉴定技术的发展创造良好环境。

　　关键词：数字水印;图像;鉴定取证

　　当前正处于数字媒体快速发展时期，网络平台、媒体等充斥着大量的数字图片信息，同时相机和计算机设备性能不断提升，进一步增加了图像处理能力，优化了用户获取、处理和调整图像方式。但不可否认，技术的突破也给实际发展带来一定影响，除便捷操作、提供娱乐之外，也埋下一定的安全隐患，直接关系到社会发展是否稳定。针对这一情况，如何有效鉴定图像真伪就成为重点研究方向，研究技术人员队伍不断壮大，同时也取得了显著成效。

　　l图像鉴定取证技术

　　数字图像取证也是取证技术的重要组成部分，可以利用逻辑分析、统计处理等技术更好的完成图像获取、特征识别、信息提取以及真伪验证等，从而确定出图像是否存在被篡改等问题。此外，也能够保障图像的初始度、真实度和完整度，在数据安全、信息保护等方面具有积极作用。

　　数字图像取证按类型可以划分为主动和被动两种模式。前者主要指的是将需要鉴定的信息预先同原始图像进行融合，利用提取验证等方式确定图像的真伪，同时可以评定该数据来源情况。后者则是目前数字研究领域方面的主要内容，已经充分渗透到日常生产生活之中，无需预期对图像和鉴定信息进行处理，只需要借助图像自身特征即可确定出真伪。

　　2数字水印

　　数字水印作为主动取证的主要方式，其包括有多媒体、图像处理、特征识别、通信服务等诸多方面，已经被实际应用在数据安全、真伪验证和版权保护等工作中。这类技术主要依靠数字信息中具有的随机性和冗余性进行处理，在保障图像正常显示的基础上，可以将作者信息、文号、单位等水印利用算法同初始图像进行融合。后续如果需要进行图像真伪鉴定，利用逆算法即可实现水印获取，从而确定数字对象的真假，更好的保障证物的效力。

　　基于测定图像真假的性能以及可承受图像修改情况，当前可以将水印划分为以下三类：(1)鲁棒模式;(2)易碎模式;(3)半易碎模式。其本质差异在于数字图像是否在完成裁剪、润色等处理后依然可以完整的获取水印信息。从实际来看，鲁棒模式的水印主要针对于通过噪音、压缩等处理的数字图像，且水印未被破坏。该模式抗干扰性能较好，可以容忍大规模、差异化的物理失真，该技术最主要是应用在版权保护工作之中;易碎模式的水印在图像修改方面有着较高的敏感度，无法完成图像修正、剪裁等处理，一旦图像出现细微差异，就会影响到水印的完整度。但该模式能够快速精确的定位出现修改的位置，甚至在部分环境中能够修正被篡改部分，一般应用在多媒体领域之中。半易碎模式的敏感度介于上述两类模式之间，部分系统授权的处理可以保证水平完整性，但在处理一些常用图像纂改技术时，诸如压缩、降噪、格式转化等方面敏感度较低，可以进行数据的鲁棒性测定。

　　3基于数字水印的图像鉴定取证模型研究

　　3.1系统概述

　　系统中搭建有浏览器、服务器架构，其分布能力强、扩展方便、维护操作简便、共享度高。其依托于微软研发的.net系统，在跨平台运行、安全保障、开放互联、协议传输等方面有着明显优势;采用基础C++语言，为系统提供了可移植、高灵活等特点，并且在此基础上为用户提供面向对象的编程模式，丰富了编程方式，更好的结合模拟态来实体化问题。系统数据库选用Oracle，其性能强大、稳定度高，能够支持诸多媒体交互。

　　此系统一般分为五个部分：用户管理、水印处理、版权保护、显示、数据库。其不同部分具有差异化功能，主要有：(1)用户管理部分负责系统的账户数据，含有注册、登录、验证、修改等;(2)水印处理部分是通过算法对水印进行获取或嵌入;(3)版权保护部分则是对所获取信息进行验证;(4)显示部分主要涵盖有图像鉴定结果，诸如版权、作者等内容;(5)数据库部分中存放有版权信息、编码关系等。

　　3.2水印处理模块

　　纵观整个系统，水印处理部分是最为核心的内容。对于算法确定来说，通过对比现有的各类水印算法，不难发现DWT小波变换在时域和频域方面有着极大优势，可以确保图像在有损压缩后仍能具备良好的鲁棒性，并且在压缩比变化后仍能确定纂改情况，解决了马赛克问题。此外，也补足了传统傅里叶变换和余弦变换中时域和频域的不足。为DWT离散小波水印技术的应用奠定了深厚基础。

　　3.2.1水印嵌入

　　具体操作过程如下：

　　(1)首先对带有水印的彩色图像进行二值化处理，也就是调整图像中像素点的灰度为0或255，即整体表达黑白效果。

　　(2)通过DWF技术可以实现目标图像的二维小波变换;

　　(3)当带有水印的图像进行二值化处理后，其像素值变为0，则说明可以在小波变换之后的对角高频处添加数据，同时利用密钥确定具体位置。

　　(4)仅需对图像进行SWT逆变换，即可获取到带有水印的数字图像。

　　3.3.2水印提取

　　具体步骤如下：

　　(1)通过DWT技术能够完成水印图像的小波变换，从而获取到近似值、对角细分值、垂直和水平分量等。

　　步骤如下：

　　(2)可以在分解完成后的对角细分值中通过密钥获取到水印数据。

　　(3)通过改变已还原的对角细分值后，即可通过逆变换获取到经过还原处理的目标图像。

　　4结束语

　　伴随多媒体和计算机领域的蓬勃发展，数字图像技术逐步融入到工作、生活、休闲等各个方面，同时在媒体报道、科学研究、法律取证等方面具有重大意义。为确定图像的真伪性、版权性，专职研究图像取证技术的人员团队不断扩容，相关技术也在逐步完善。本文就针对带有水印的数字图像取证过程进行深入剖析，利用目前认可度最高的DWT水印技术，有效的完成水印嵌入和提取工作，也给图像鉴定领域发展打下良好基础。

　　参考文献：

　　[1]何晶. 基于数字水印的图像鉴定取证技术研究[J]. 智能计算机与应用, 2015, 5(4):3.

　　[2]何晶. 基于数字水印的图像鉴定取证技术研究[J]. 智能计算机与应用, 2015, 005(004):13-14,18.

　　[3]刘粉林, 陈庶民, 芦斌,等. 基于数字水印的图像认证技术研究进展[J]. 中国科技成果, 2010(13):6.