主动检测-数字水印和数字签名

主动检测方法利用图像获取设备预先在图像中嵌入标志性信息，接收方提取该类信息并判断是否与发送方一致实现检测。主动检测采用的主要技术包括数字水印（Digital Watermarking）和数字签名（Digital Signature）。

1994年，G.Schyndel等人首次提出了“数字水印”的概念，开发了在图像中嵌入人眼不可见的加密信息技术。数字水印主要包含两个部分：水印嵌入模块、水印提取验证模块。在数字水印中，在图像生成时将特定的消息摘要作为水印信息嵌入图像中。信息摘要在后续使用图像阶段或检测时利用水印提取算法配合密钥从图像中取出，以验证图像的原始性。检测时如果水印信息与原始摘要不同，则表明图像发生了变化。数字水印技术将信息摘要隐藏于原始图像中，不易被发现。

数字签名使用了公钥密码技术，发送方使用私钥在对已提取的图像数字摘要进行加密从而得到唯一的一串数字，并将该数字串作为签名附加在原始图像之后一同发送。图像的接受和使用者对图像重新提取数字摘要并生成签名，随后与经公钥解密后的数字签名对比，如果不一致则说明该图像为处理的图像。数字签名能够起到鉴别图像是否修改的作用，但是它需要占用额外的信道。(www.xing528.com)

虽然数字签名和水印技术可以检测数字图像，但存在各种挑战，使其使用不切实际。主要原因是具有在图像采集中嵌入水印功能的图像获取设备较少且价格昂贵，可用的设备如佳能EOS-1D或尼康D2X价格均在几万元以上，消费级图像获取设备普遍不支持数字签名和水印技术，因而目前绝大多数的图像并不包含标识信息。这种技术的另一个缺点是它无法区分图像上的非法操作和合法操作。比如，对比度增强、锐化等合理操作是为了提高图像的质量而做的改变，并不影响图像内容，但主动检测技术都会将其识别为图像修改。