Устройство формирования и проверки заверенного цифровым водяным знаком электронного изображения

Устройство формирования и проверки заверенного цифровым водяным знаком электронного изображения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к области электросвязи и информационных технологий, а именно к технике защиты подлинности электронных изображений, сжимаемых алгоритмами сжатия электронных изображений, такими как JPEG, MPEG-2 и т.п., и передаваемых отправителем получателю по общедоступным каналам передачи, в которых нарушитель может осуществлять действия по навязыванию получателю ложных электронных изображений. Заявленное устройство может быть использовано для установления подлинности электронных изображений, передаваемых в современных информационно-телекоммуникационных системах.

Известны устройства контроля подлинности электронных изображений на основе вычисления и проверки аутентификатора из существенных характеристик заверяемого изображения, например устройство контроля подлинности электронных изображений по патенту США 6532541, МПК⁷ H04L 9/00, от 11.03.2003. Данное устройство содержит передающую сторону и приемную сторону. Передающая сторона устройства предназначена для формирования аутентификатора электронного изображения (ЭИ) и передачи ЭИ и его аутентификатора по каналу передачи. Передающая сторона устройства содержит разделитель на блоки ЭИ, первый блок извлечения существенных характеристик, блок формирования аутентификатора и блок памяти ключа аутентификации.

Вход разделителя на блоки ЭИ является информационным входом передающей стороны устройства. Выход разделителя на блоки ЭИ подключен к входу первого блока извлечения существенных характеристик, выход которого подключен к первому входу блока формирования аутентификатора, второй вход которого подключен к выходу блока памяти ключа аутентификации. Выход блока формирования аутентификатора является выходом передающей стороны устройства, причем разделитель на блоки ЭИ, первый блок извлечения существенных характеристик, блок формирования аутентификатора и блок памяти ключа аутентификации снабжены управляющими входами, на которые поступают соответствующие сигналы управления.

Приемная сторона устройства предназначена для приема и проверки подлинности принятого ЭИ. Приемная сторона устройства содержит второй блок извлечения существенных характеристик, блок проверки аутентификатора, блок памяти ключа проверки аутентификации и блок сравнения. Первый информационный вход блока проверки аутентификатора является информационным входом “принятый аутентификатор” приемной стороны устройства, второй вход блока проверки аутентификатора подключен к выходу блока памяти ключа аутентификации. Выход блока проверки аутентификатора подключен к первому входу блока сравнения, второй вход которого подключен к выходу второго блока извлечения существенных характеристик, информационный вход которого является информационным входом “принятое электронное изображение” приемной стороны устройства. Выход “подтверждение подлинности” блока сравнения является одноименным выходом приемной стороны устройства, а выход “неподтверждение подлинности” блока сравнения является одноименным выходом приемной стороны устройства, причем блок проверки аутентификатора, блок памяти ключа проверки аутентификации, блок сравнения и второй блок извлечения существенных характеристик снабжены управляющими входами, на которые поступают соответствующие сигналы управления.

Недостатками указанного аналога являются необходимость дополнительной передачи аутентификатора ЭИ, а также низкая формализуемость допустимой величины различия существенных характеристик ЭИ при вынесении решения в блоке сравнения о подлинности принятого ЭИ.

Также известно устройство формирования и проверки заверенного цифровым водяным знаком ЭИ, описанное, например, в книге: Marvel L., Boncelet C., Retter J. Reliable Blind Information Hiding for Images // Proceedings of 2nd Workshop on Information Hiding. Lecture Notes in Computer Science. 1998, p.89-94. Устройство формирования и проверки заверенного цифровым водяным знаком (ЦВЗ) электронного изображения содержит передающую сторону и приемную сторону. Передающая сторона устройства предназначена для формирования заверенного цифровым водяным знаком электронного изображения путем вычисления цифрового водяного знака из ЭИ и его встраивания в это же ЭИ, а также передачи заверенного цифровым водяным знаком ЭИ по каналу передачи. Передающая сторона устройства содержит первый блок памяти цифрового водяного знака, блок преобразования передачи, первый блок памяти ключа аутентификации, первый блок кодирования, модулятор, блок памяти ключа встраивания, формирователь модулирующей последовательности, перемежитель, блок памяти ключа перемежения, сумматор, квантователь и блок передачи, причем блок преобразования передачи, первый блок кодирования, модулятор, формирователь модулирующей последовательности, перемежитель и квантователь снабжены управляющими входами, на которые поступают соответствующие сигналы управления.

Приемная сторона устройства предназначена для приема ЭИ и проверки его подлинности. Приемная сторона устройства содержит блок приема, корреляционный декодер, второй блок памяти цифрового водяного знака, блок преобразования приема, второй блок кодирования, второй блок памяти ключа аутентификации, демодулятор, блок памяти ключа извлечения, формирователь демодулирующей последовательности, деперемежитель, блок памяти ключа деперемежения и блок формирования решения, причем корреляционный декодер, блок преобразования приема, второй блок кодирования, демодулятор, формирователь демодулирующей последовательности, деперемежитель и блок формирования решения снабжены управляющими входами, на которые поступают соответствующие сигналы управления.

Указанный аналог обеспечивает повышение устойчивости к воздействию ошибок канала передачи на заверенное цифровым водяным знаком электронное изображение, но не обеспечивает контроль подлинности электронных изображений, сжимаемых с использованием алгоритмов сжатия, таких как JPEG, MPEG-2 и т.п. Данный недостаток известного устройства формирования и проверки заверенного цифровым водяным знаком электронного изображения обусловлен тем, что встраивание цифрового водяного знака осуществляется в значения яркости пикселов электронного изображения, и при выполнении преобразования Фурье и квантования коэффициентов Фурье в процессе сжатия электронного изображения цифровой водяной знак искажается, что приводит к непризнанию подлинным принятого получателем заверенного цифровым водяным знаком электронного изображения.

Наиболее близким по своей технической сущности к заявляемому устройству формирования и проверки заверенного цифровым водяным знаком электронного изображения является устройство формирования и проверки заверенного цифровым водяным знаком электронного изображения по патенту США 7280669, МПК⁸ G06K 9/00, от 09.10.07. Устройство-прототип формирования и проверки заверенного цифровым водяным знаком электронного изображения состоит из передающей стороны и приемной стороны. Передающая сторона устройства содержит блок разделения электронного изображения, первый блок преобразования Фурье, первый блок разделения коэффициентов Фурье, первый блок памяти ключа аутентификации, формирователь аутентификатора блока, формирователь цифрового водяного знака блока, сумматор, блок встраивания цифрового водяного знака, блок объединения коэффициентов Фурье, блок обратного преобразования Фурье, блок объединения электронного изображения и блок передачи.

Приемная сторона устройства содержит блок приема, блок разделения принятого электронного изображения, второй блок преобразования Фурье, второй блок разделения коэффициентов Фурье, второй блок памяти ключа аутентификации, формирователь аутентификатора принятого блока, блок извлечения цифрового водяного знака, коррелятор и блок формирования решения.

Информационный вход блока разделения электронного изображения является информационным входом передающей стороны устройства. M-разрядный выход блока разделения электронного изображения подключен к M-разрядному входу первого блока преобразования Фурье, где М≥2, выход которого подключен ко входу блока разделения коэффициентов Фурье. Выход “первые коэффициенты Фурье” блока разделения коэффициентов Фурье подключен к входу “первые коэффициенты Фурье” сумматора и к входу “первые коэффициенты Фурье” блока объединения коэффициентов Фурье, а выход “вторые коэффициенты Фурье” блока разделения коэффициентов Фурье подключен к первому информационному входу блока встраивания цифрового водяного знака. Выход первого блока памяти ключа аутентификации подключен к информационному входу “ключ аутентификации” формирователя аутентификатора блока, выход которого подключен к информационному входу “аутентификатор блока” формирователя цифрового водяного знака блока, выход которого подключен к входу “ЦВЗ блока” сумматора. Выход сумматора подключен к информационному входу “суммированный ЦВЗ” блока встраивания цифрового водяного знака, выход которого подключен к входу “встроенный ЦВЗ” блока объединения коэффициентов Фурье. Выход блока объединения коэффициентов Фурье подключен к входу блока обратного преобразования Фурье, выход которого подключен к входу блока объединения электронного изображения. Выход блока объединения электронного изображения подключен к входу блока передачи, выход которого является выходом передающей стороны устройства, причем блок разделения электронного изображения, формирователь аутентификатора блока и блок встраивания цифрового водяного знака снабжены управляющими входами считывания, формирователь цифрового водяного знака блока снабжен управляющим входом записи, а блок разделения электронного изображения и блок встраивания цифрового водяного знака снабжены также управляющими входами записи, на которые поступают соответствующие сигналы управления.

Вход блока приема, подключенный через канал передачи к выходу передающей стороны устройства, является входом приемной стороны устройства. Выход блока приема подключен к информационному входу блока разделения принятого электронного изображения, выход которого подключен к входу второго блока преобразования Фурье. Выход второго блока преобразования Фурье подключен к входу второго блока разделения коэффициентов Фурье, выход “первые коэффициенты Фурье” и выход “вторые коэффициенты Фурье” которого подключены соответственно к одноименным информационным входам блока извлечения цифрового водяного знака. Выход блока извлечения цифрового водяного знака подключен к первому входу коррелятора. Выход второго блока памяти ключа аутентификации подключен к информационному входу “ключ аутентификации” формирователя аутентификатора принятого блока, выход которого подключен ко второму входу коррелятора. Выход коррелятора подключен к информационному входу блока формирования решения, выход “подлинное электронное изображение” и выход “неподлинное электронное изображение” которого являются соответствующими выходами приемной стороны устройства, причем блок разделения принятого электронного изображения, формирователь аутентификатора принятого блока и блок формирования решения снабжены управляющими входами считывания, а блок извлечения цифрового водяного знака снабжен управляющим входом записи, на которые поступают соответствующие сигналы управления.

Недостатком ближайшего аналога (прототипа) заявляемого устройства формирования и проверки заверенного цифровым водяным знаком электронного изображения является относительно низкая защищенность изображения, заверенного цифровым водяным знаком отправителя, от навязывания ложного электронного изображения нарушителем, которому известно хотя бы одно заверенное отправителем цифровым водяным знаком электронное изображение. Это обусловлено тем, что нарушитель, для которого значение секретного ключа аутентификации неизвестно, способен из блока заверенного цифровым водяным знаком отправителя электронного изображения извлечь встроенный в него цифровой водяной знак, затем встроить извлеченный цифровой водяной знак в блок ложного электронного изображения, который при проверке получателем будет ошибочно признан подлинным. Для извлечения встроенного в блок заверенного цифровым водяным знаком отправителя электронного изображения его цифрового водяного знака нарушитель выполняет преобразование Фурье над значениями яркости пикселов этого блока и, так же как и получатель, вычисляет цифровой водяной знак блока электронного изображения из коэффициентов Фурье, принадлежащих к первой и второй частотным областям этого блока. Следовательно, нарушитель способен без знания секретного ключа аутентификации извлечь цифровой водяной знак из заверенного отправителем электронного изображения и встроить извлеченный цифровой водяной знак в ложное электронное изображение, которое получателем будет ошибочно признано подлинным.

Техническим результатом заявляемого решения является повышение защищенности заверенного цифровым водяным знаком электронного изображения от преднамеренных действий нарушителя по изменению содержания электронного изображения за счет использования неизвестной для нарушителя зависимости цифрового водяного знака от электронного изображения.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном устройстве формирования и проверки заверенного цифровым водяным знаком электронного изображения, содержащем на передающей стороне блок преобразования Фурье, M-разрядный вход которого подключен к M-разрядному выходу блока разделения электронного изображения, где M≥2, информационный вход которого является информационным входом устройства, формирователь аутентификатора блока, информационный вход “ключ аутентификации” и выход которого подключены соответственно к выходу первого блока памяти ключа аутентификации и к информационному входу “аутентификатор блока” формирователя цифрового водяного знака блока, выход которого подключен к входу “ЦВЗ блока” сумматора, выход которого подключен к информационному входу “суммированный ЦВЗ” блока встраивания цифрового водяного знака, выход которого подключен к входу блока передачи, выход которого является выходом передающей стороны устройства, причем блок разделения электронного изображения, формирователь аутентификатора блока и блок встраивания цифрового водяного знака снабжены управляющими входами считывания, формирователь цифрового водяного знака блока снабжен управляющим входом записи, а блок разделения электронного изображения и блок встраивания цифрового водяного знака снабжены также управляющими входами записи, на которые поступают соответствующие сигналы управления, на приемной стороне устройства блок приема, вход которого через канал передачи подключен к выходу передающей стороны устройства, формирователь аутентификатора принятого блока, информационный вход “ключ аутентификации” которого подключен к выходу второго блока памяти ключа аутентификации, блок извлечения цифрового водяного знака и блок формирования решения, выходы которого “подлинное электронное изображение” и “неподлинное электронное изображение” являются соответствующими выходами устройства, причем формирователь аутентификатора принятого блока и блок формирования решения снабжены управляющими входами считывания, а блок извлечения цифрового водяного знака снабжен управляющим входом записи, на которые поступают соответствующие сигналы управления, дополнительно введены на передающей стороне первый квантователь, кодер Хаффмана, первый выделитель совпадающих последовательностей, первый блок памяти пар последовательностей, первый счетчик совпадающих последовательностей, второй квантователь, формирователь последовательности блока и первый блок памяти ключа встраивания, выход которого подключен к входу “ключ встраивания” сумматора. M-разрядный выход блока разделения электронного изображения подключен к M-разрядному информационному входу второго квантователя, G-разрядный выход которого подключен к G-разрядному информационному входу формирователя последовательности блока, где 2≤G≤М, выход которого подключен к информационному входу “последовательность блока” формирователя аутентификатора блока, M-разрядный выход блока преобразования Фурье подключен к M-разрядному информационному входу первого квантователя, G-разрядный выход которого подключен к G-разрядному информационному входу кодера Хаффмана, Q-разрядный выход которого подключен к Q-разрядному информационному входу “последовательность Хаффмана” первого выделителя совпадающих последовательностей и к одноименному информационному входу блока встраивания цифрового водяного знака, где Q≥2. S-разрядный выход “номер совпадения” первого выделителя совпадающих последовательностей подключен к одноименному S-разрядному информационному входу блока встраивания цифрового водяного знака, где S≥2, выход “наличие совпадения” первого выделителя совпадающих последовательностей подключен к одноименному информационному входу блока встраивания цифрового водяного знака и к входу первого счетчика совпадающих последовательностей, R-разрядный выход которого подключен к R-разрядному информационному входу "число совпадений" формирователя цифрового водяного знака блока, где R≥log₂(N×N). С первого по S-й Q-разрядные выходы первого блока памяти пар последовательностей подключены к соответствующим Q-разрядным информационным входам “последовательности пар” первого выделителя совпадающих последовательностей и блока встраивания цифрового водяного знака, причем первый квантователь, кодер Хаффмана, первый выделитель совпадающих последовательностей, первый блок памяти пар последовательностей, второй квантователь и формирователь последовательности блока снабжены управляющими входами считывания, а формирователь последовательности блока снабжен дополнительно управляющим входом записи, на которые поступают соответствующие сигналы управления.

На приемной стороне дополнительно введены выделитель последовательностей Хаффмана принятого блока, декодер Хаффмана, деквантователь, блок обратного преобразования Фурье, третий квантователь, формирователь последовательности принятого блока, второй блок памяти пар последовательностей, второй выделитель совпадающих последовательностей, второй счетчик совпадающих последовательностей, сумматор, второй блок памяти ключа встраивания и блок сравнения, информационные входы “аутентификатор принятого блока” и “извлеченный ЦВЗ” которого подключены к выходам соответственно формирователя аутентификатора принятого блока и блока извлечения цифрового водяного знака. R-разрядный информационный вход “число совпадений” блока извлечения цифрового водяного знака подключен к R-разрядному выходу второго счетчика совпадающих последовательностей, вход которого подключен к выходу “наличие совпадения” второго выделителя совпадающих последовательностей, Q-разрядный информационный вход “последовательность Хаффмана” и с первого по S-й Q-разрядные информационные входы “последовательности пар” которого подключены соответственно к Q-разрядному выходу выделителя последовательностей Хаффмана принятого блока и к соответствующим Q-разрядным выходам второго блока памяти пар последовательностей. Выход “идентификация” второго выделителя совпадающих последовательностей подключен к одноименному входу сумматора, вход “ключ встраивания” которого подключен к выходу второго блока памяти ключа встраивания. Выход блока приема подключен к информационному входу выделителя последовательностей Хаффмана принятого блока, Q-разрядный выход которого подключен к Q-разрядному информационному входу декодера Хаффмана, G-разрядный выход которого подключен к G-разрядному информационному входу деквантователя, M-разрядный выход которого подключен к M-разрядному входу блока обратного преобразования Фурье, M-разрядный выход которого подключен к M-разрядному информационному входу третьего квантователя, G-разрядный выход которого подключен к G-разрядному информационному входу формирователя последовательности принятого блока, выход которого подключен к информационному входу “последовательность принятого блока” формирователя аутентификатора принятого блока. Выход сумматора подключен к информационному входу “суммированный сигнал” блока извлечения цифрового водяного знака, выход блока сравнения подключен к информационному входу блока формирования решения. Причем выделитель последовательностей Хаффмана принятого блока, декодер Хаффмана, деквантователь, третий квантователь, формирователь последовательности принятого блока, второй блок памяти пар последовательностей, второй выделитель совпадающих последовательностей и блок сравнения снабжены управляющими входами считывания, а выделитель последовательностей Хаффмана принятого блока и формирователь последовательности принятого блока снабжены дополнительно управляющими входами записи, на которые поступают соответствующие сигналы управления.

Указанная новая совокупность существенных признаков за счет непредсказуемой для нарушителя зависимости цифрового водяного знака блока заверенного цифровым водяным знаком электронного изображения от значений яркости пикселов этого блока и секретного ключа аутентификации обеспечивает невозможность для нарушителя, которому неизвестно ни одно заверенное цифровым водяным знаком электронное изображение, сформировать цифровой водяной знак для встраивания в ложное электронное изображение, которое будет признано получателем при его проверке подлинным. При перехвате нарушителем одного или нескольких заверенных цифровым водяным знаком электронных изображений за счет непредсказуемости для него зависимости цифрового водяного знака блока заверенного электронного изображения от значения секретного ключа встраивания нарушитель не способен извлечь встроенный цифровой водяной знак с целью его встраивания в ложное электронное изображение, что обеспечивает повышение защищенности заверенного цифровым водяным знаком электронного изображения от преднамеренных действий нарушителя по изменению его содержания.

Заявленное устройство поясняется чертежами, на которых показаны:

- на фиг.1 - общая схема устройства формирования и проверки заверенного цифровым водяным знаком электронного изображения;

- на фиг.2 - структурная схема передающей стороны 1 устройства формирования и проверки заверенного цифровым водяным знаком электронного изображения;

- на фиг.3 - структурная схема приемной стороны 2 устройства формирования и проверки заверенного цифровым водяным знаком электронного изображения;

- на фиг.4 - пример построения первой функции квантования в табличном виде;

- на фиг.5 - пример нумерации коэффициентов Фурье блока электронного изображения;

- на фиг.6 - структурная схема первого квантователя 1.3;

- на фиг.7 - структурная схема кодера Хаффмана 1.4;

- на фиг.8 - структурная схема первого выделителя совпадающих последовательностей 1.5;

- на фиг.9 - структурная схема второго квантователя 1.8;

- на фиг.10 - структурная схема формирователя аутентификатора блока 1.10;

- на фиг.11 - структурная схема формирователя цифрового водяного знака блока 1.12;

- на фиг.12 - структурная схема блока встраивания цифрового водяного знака 1.15;

- на фиг.13 - структурная схема выделителя последовательностей Хаффмана принятого блока 2.2;

- на фиг.14 - структурная схема деквантователя 2.4;

- на фиг.15 - структурная схема второго выделителя совпадающих последовательностей 2.11;

- на фиг.16 - структурная схема блока извлечения цифрового водяного знака 2.14;

- на фиг.17 - временные диаграммы формирования и проверки заверенного цифровым водяным знаком электронного изображения;

- на фиг.18 - график, показывающий эффект заявляемого устройства.

Заявляемое устройство, показанное на фигуре 1, состоит из передающей стороны 1 устройства и приемной стороны 2 устройства, которые взаимодействуют через канал передачи. Передающая сторона 1 устройства предназначена для вычисления из заверяемого электронного изображения цифрового водяного знака с использованием секретного ключа аутентификации и встраивания его в это же изображение с использованием секретного ключа встраивания, а также передачи сформированного таким образом заверенного цифровым водяным знаком электронного изображения по каналу передачи. На передающую сторону 1 устройства поступают заверяемое электронное изображение, секретный ключ аутентификации и секретный ключ встраивания. Выход передающей стороны 1 устройства через канал передачи соединен с входом приемной стороны 2 устройства. В канале передачи нарушителем может осуществляться перехват переданного отправителем заверенного цифровым водяным знаком электронного изображения. Нарушитель пытается извлечь цифровой водяной знак из заверенного электронного изображения и извлеченный цифровой водяной знак встроить в ложное электронное изображение, после чего нарушитель ложное электронное изображение передает получателю по каналу передачи. Приемная сторона 2 устройства предназначена для приема из канала передачи электронного изображения, извлечения из принятого электронного изображения цифрового водяного знака с использованием секретного ключа встраивания и проверки его подлинности с использованием секретного ключа аутентификации. На приемную сторону 2 устройства поступают секретный ключ аутентификации и секретный ключ встраивания. Результат проверки подлинности принятого электронного изображения считывают с выходов приемной стороны 2 устройства “подлинное электронное изображение” и “неподлинное электронное изображение”.

Передающая сторона 1 устройства (фиг.2) состоит из блока разделения электронного изображения 1.1, блока преобразования Фурье 1.2, первого квантователя 1.3, кодера Хаффмана 1.4, первого выделителя совпадающих последовательностей 1.5, первого блока памяти пар последовательностей 1.6, первого счетчика совпадающих последовательностей 1.7, второго квантователя 1.8, формирователя последовательности блока 1.9, формирователя аутентификатора блока 1.10, первого блока памяти ключа аутентификации 1.11, формирователя цифрового водяного знака блока 1.12, сумматора 1.13, первого блока памяти ключа встраивания 1.14, блока встраивания цифрового водяного знака 1.15 и блока передачи 1.16.

M-разрядный вход блока преобразования Фурье 1.2 подключен к M-разрядному выходу блока разделения электронного изображения 1.1, где M≥2, информационный вход которого является информационным входом устройства. Информационный вход “ключ аутентификации” и выход формирователя аутентификатора блока 1.10 подключены соответственно к выходу первого блока памяти ключа аутентификации 1.11 и к информационному входу “аутентификатор блока” формирователя цифрового водяного знака блока 1.12, выход которого подключен к входу “ЦВЗ блока” сумматора 1.13, выход которого подключен к информационному входу “суммированный ЦВЗ” блока встраивания цифрового водяного знака 1.15, выход которого подключен к входу блока передачи 1.16, выход которого является выходом передающей стороны устройства. Выход первого блока памяти ключа встраивания 1.14 подключен к входу “ключ встраивания” сумматора 1.13. M-разрядный выход блока разделения электронного изображения 1.1 подключен к M-разрядному информационному входу второго квантователя 1.8, G-разрядный выход которого подключен к G-разрядному информационному входу формирователя последовательности блока 1.9, где 2≤G≤M, выход которого подключен к информационному входу “последовательность блока” формирователя аутентификатора блока 1.10. M-разрядный выход блока преобразования Фурье 1.2 подключен к M-разрядному информационному входу первого квантователя 1.3, G-разрядный выход которого подключен к G-разрядному информационному входу кодера Хаффмана 1.4, Q-разрядный выход которого подключен к Q-разрядному информационному входу “последовательность Хаффмана” первого выделителя совпадающих последовательностей 1.5 и к одноименному информационному входу блока встраивания цифрового водяного знака 1.15, где Q≥2. S-разрядный выход “номер совпадения” первого выделителя совпадающих последовательностей 1.5 подключен к одноименному S-разрядному информационному входу блока встраивания цифрового водяного знака 1.15, где S≥2. Выход “наличие совпадения” первого выделителя совпадающих последовательностей 1.5 подключен к одноименному информационному входу блока встраивания цифрового водяного знака 1.15 и к входу первого счетчика совпадающих последовательностей 1.7, R-разрядный выход которого подключен к R-разрядному информационному входу “число совпадений” формирователя цифрового водяного знака блока 1.12, где R≥log₂(N×N). С первого по S-й Q-разрядные выходы первого блока памяти пар последовательностей 1.6 подключены к соответствующим Q-разрядным информационным входам “последовательности пар” первого выделителя совпадающих последовательностей 1.5 и блока встраивания цифрового водяного знака 1.15. Причем блок разделения электронного изображения 1.1, первый квантователь 1.3, кодер Хаффмана 1.4, первый выделитель совпадающих последовательностей 1.5, первый блок памяти пар последовательностей 1.6, второй квантователь 1.8, формирователь последовательности блока 1.9, формирователь аутентификатора блока 1.10 и блок встраивания цифрового водяного знака 1.15 снабжены управляющими входами считывания, формирователь цифрового водяного знака блока 1.12 снабжен управляющим входом записи, а блок разделения электронного изображения 1.1, формирователь последовательности блока 1.9 и блок встраивания цифрового водяного знака 1.15 снабжены также управляющими входами записи, на которые поступают соответствующие сигналы управления от блока управления (на схеме не показан).

Приемная сторона 2 устройства (фиг.3) состоит из блока приема 2.1, выделителя последовательностей Хаффмана принятого блока 2.2, декодера Хаффмана 2.3, деквантователя 2.4, блока обратного преобразования Фурье 2.5, третьего квантователя 2.6, формирователя последовательности принятого блока 2.7, формирователя аутентификатора принятого блока 2.8, второго блока памяти ключа аутентификации 2.9, второго блока памяти пар последовательностей 2.10, второго выделителя совпадающих последовательностей 2.11, второго счетчика совпадающих последовательностей 2.12, сумматора 2.13, блока извлечения цифрового водяного знака 2.14, второго блока памяти ключа встраивания 2.15, блока сравнения 2.16 и блока формирования решения 2.17.

На приемной стороне устройства вход блока приема 2.1 через канал передачи подключен к выходу передающей стороны устройства. Информационный вход “ключ аутентификации” формирователя аутентификатора принятого блока 2.8 подключен к выходу второго блока памяти ключа аутентификации 2.9. Выходы “подлинное электронное изображение” и “неподлинное электронное изображение” блока формирования решения 2.17 являются соответствующими выходами устройства. Информационные входы “аутентификатор принятого блока” и “извлеченный ЦВЗ” блока сравнения 2.16 подключены к выходам соответственно формирователя аутентификатора принятого блока 2.8 и блока извлечения цифрового водяного знака 2.14, R-разрядный информационный вход “число совпадений” которого подключен к R-разрядному выходу второго счетчика совпадающих последовательностей 2.12, вход которого подключен к выходу “наличие совпадения” второго выделителя совпадающих последовательностей 2.11, Q-разрядный информационный вход “последовательность Хаффмана” и с первого по S-й Q-разрядные информационные входы “последовательности пар” которого подключены соответственно к Q-разрядному выходу выделителя последовательностей Хаффмана принятого блока 2.2 и к соответствующим Q-разрядным выходам второго блока памяти пар последовательностей 2.10. Выход “идентификация” второго выделителя совпадающих последовательностей 2.11 подключен к одноименному входу сумматора 2.13, вход “ключ встраивания” которого подключен к выходу второго блока памяти ключа встраивания 2.15. Выход блока приема 2.1 подключен к информационному входу выделителя последовательностей Хаффмана принятого блока 2.2, Q-разрядный выход которого подключен к Q-разрядному информационному входу декодера Хаффмана 2.3, G-разрядный выход которого подключен к G-разрядному информационному входу деквантователя 2.4, M-разрядный выход которого подключен к M-разрядному входу блока обратного преобразования Фурье 2.5, M-разрядный выход которого подключен к M-разрядному информационному входу третьего квантователя 2.6, G-разрядный выход которого подключен к G-разрядному информационному входу формирователя последовательности принятого блока 2.7, выход которого подключен к информационному входу “последовательность принятого блока” формирователя аутентификатора принятого блока 2.8. Выход сумматора 2.13 подключен к информационному входу “суммированный сигнал” блока извлечения цифрового водяного знака 2.14, выход блока сравнения 2.16 подключен к информационному входу блока формирования решения 2.17. Причем выделитель последовательностей Хаффмана принятого блока 2.2, декодер Хаффмана 2.3, деквантователь 2.4, третий квантователь 2.6, формирователь последовательности принятого блока 2.7, формирователь аутентификатора принятого блока 2.8, второй блок памяти пар последовательностей 2.10, второй выделитель совпадающих последовательностей 2.11, блок сравнения 2.16 и блок формирования решения 2.17 снабжены управляющими входами считывания, блок извлечения цифрового водяного знака 2.14 снабжен управляющим входом записи, а выделитель последовательностей Хаффмана принятого блока 2.2 и формирователь последовательности принятого блока 2.7 снабжены дополнительно управляющими входами записи, на которые поступают соответствующие сигналы управления от блока управления (на схеме не показан).

Блок разделения электронного изображения 1.1 предназначен для разделения заверяемого электронного изображения на непересекающиеся блоки каждый размером N×N пикселов, где размер N×N блока составляет, например, 8×8, 16×16 и более пикселов. Он может быть реализован в виде динамического оперативного запоминающего блока с мультиплексором кода адреса, в который последовательно по строкам и столбцам записываются значения яркости пикселов электронного изображения в момент времени, определяемый управляющим сигналом записи, поступающим на управляющий вход записи. По управляющему сигналу считывания, поступающему на его управляющий вход считывания, на выход блока поочередно, с первого до последнего блока, считываются блоки электронного изображения, каждый из которых состоит из матрицы значений яркости пикселов, состоящей из N строк и N столбцов. Значения пикселов блока электронного изображения считываются по M-разрядной шине с параллельной передачей. Схема блока разделения электронного изображения 1.1 известна и приведена, например, в книге: О.Н.Лебедев, А.К.Марцинкявичус, Э.К.Багданскис, Р.Л.Пошюнас, Б.В.Драган и др. Микросхемы памяти. ЦАП и АЦП. - М.: КубК-а, 1996, стр.91-94, рис.3.9.

Блок преобразования Фурье 1.2 предназначен для выполнения преобразования Фурье блока электронного изображения. Над N×N значениями яркости пикселов блока электронного изображения в блоке преобразования Фурье 1.2 выполняют преобразование Фурье, в результате которого формируется N×N значений коэффициентов Фурье этого блока. Схема блока преобразования Фурье 1.2 известна и приведена, например, в патенте РФ 2125290, Арифметическое устройство для выполнения быстрого преобразования Хартли-Фурье. Он может быть реализован, например, на программируемых логических схемах Xilinx XCV100-4 серии Virtex, содержащей 100 тыс. вентилей (см. Каталог электронных изделий фирмы Xilinx, 2003, стр.129-133).

Первый квантователь 1.3 предназначен для квантования значений коэффициентов Фурье блока электронного изображения. В первый квантователь 1.3 предварительно записывают N×N значений, обратных соответствующим значениям коэффициентов квантования коэффициентов Фурье блока электронного изображения. Величину каждо