基于多特征和混沌加密的零水印算法

针对传统数字图像水印版权保护中存在的鲁棒性差和安全性低的问题, 为提升不同图像零水印的可区分性, 提出了一种基于多特征和混沌加密的零水印算法. 首先根据整体与局部的角度提取图像的5维特征: 均值特征、方差特征、偏态特征、峰度特征和HOG特征; 然后利用新提出的基于混沌映射的块置乱方法加密水印图像; 最后基于提取的多特征与置乱后水印, 构造零水印信息. 在版权认证过程中, 首先提取多特征, 再结合零水印信息, 得到加密后水印; 最后对其进行解密; 即可实现版权认证. 实验结果表明, 所提出的方法效率高、安全性高、抗攻击能力强. 基于多特征和混沌加密零水印算法综合了数字图像的多方面性质作为特征, 稳定性高, 提高了算法鲁棒性; 同时采用新提出的基于混沌映射的块置乱方法提高了水印图像安全性, 有效地解决了图像水印鲁棒性差和安全性低的问题.     

基于分块FRIT-SVD的鲁棒零水印算法

针对水印图像轮廓特征的提取,使用小波变换并不是最佳方式,脊波变换较小波变换有着更好的逼近精度和稀疏性能。结合二维混沌系统、SVD和位平面技术共同构造零水印信息,提出了一种基于脊波变换域的鲁棒零水印算法。该算法首先对载体图像进行二维一级小波变换提取低频域,利用分块策略对其分块并进行有限脊波变换(FRIT),经SVD提取最大奇异值构造特征矩阵后,使用二维混沌系统对特征矩阵进行置乱加密,提取特征矩阵中的重要位平面与加密水印信号结合生成注册零水印信息,不仅提高了水印鲁棒性,双重加密后的水印安全性能也得到提升。实验表明,该算法具有较好的鲁棒性、安全性和易操作性,能够有效抵抗各类图像攻击。     

基于超混沌迭代的双重零水印算法

提出一种用超混沌迭代产生的序列进行加密的双重零水印算法,用图像离散余弦变换和小波变换后的重要系数分别构造零水印,以提高水印算法的抗攻击能力,采用超混沌序列进行加密,以提高系统的安全性。实验结果表明,该算法提高了水印系统的综合性能,具有较好的不可见性、鲁棒性和安全性。     

基于位平面理论和奇异值分解的鲁棒零水印算法

针对灰度图像空域算法中水印鲁棒性较差的问题,提出了一种快速、鲁棒性强的零水印算法,并将该算法用于以数字图像为载体的信息隐藏,以实现水印信息的提取和认证。首先利用位平面(BP)理论将图像解析为不同的位平面层次,构造无权值的位平面矩阵,结合各位平面非零值个数生成图像的特征矩阵;然后对特征矩阵分块操作,利用奇异值分解(SVD)生成块最大奇异值矩阵,并通过对生成矩阵二维混沌加密得到注册零水印信息。仿真实验表明,所提算法具有较强的鲁棒性,在同类算法中对抗椒盐噪声攻击的性能提高了6%,对抗常见混合攻击的性能提高了12%。     

基于混沌的医学图像窜改定位零水印算法

针对医学信息遭遇窜改、窃取等信息安全问题,提出了一种基于混沌的零水印算法.利用Arnold置乱算法对原始载体图像进行k次置乱,然后提取置乱图像每一个像素的最低有效位与二值水印作异或运算来构造零水印,实际嵌入的水印图像通过混沌映射加密来隐藏水印信息.提取水印后对原水印图像与提取的水印取绝对差,若遭遇窜改,则能定位窜改位置及窜改形状.实验证明,混沌系统的大密钥空间和对初值的敏感性增加了算法的鲁棒性,并且算法在常规攻击下依然能准确定位窜改位置及形状.     

一种基于DWT域的数字图像零水印算法

提出了一种新的基于DWT和SVD变换技术的数字图像零水印算法。该方案利用载体图像变换后的特征信息与水印信息构造出版权信息,最后经加密再注册到IPR中;而检测水印时,需要版权信息与载体图像的特征信息;此外,算法还应用了图像置乱与混沌加密的方法,提高了鲁棒性和安全性。实验证明,此水印方案不改变载体图像的任何数据,而对常见的图像处理及几何变换攻击却有很强的鲁棒性,有效地解决了水印的鲁棒性与不可感知性之间的矛盾。     

RGB空间彩色零水印算法

针对现有零水印算法使用的版权标识大都为结构信息单一的二值图像,且对于几何攻击鲁棒性差等问题,提出一种RGB空间彩色零水印算法。首先将彩色载体图像和彩色水印转换成R、G、B颜色分量,其次对载体图像三个空间分量分别进行Arnold置乱和分块处理;然后计算每个颜色通道各个子块的均值,构成十进制均值矩阵,将均值矩阵转换成8位二进制矩阵,分别生成三个颜色通道的二进制特征矩阵;最后将置乱后的彩色水印分量转换成8位二进制水印信息,分别与载体图像的三个二进制特征矩阵异或生成三个零水印,将三个零水印通过逆编码技术生成彩色零水印。实验结果表明,算法能够有效地抵抗非几何攻击、几何攻击和组合攻击,与相似的零水印算法相比,鲁棒性更好,安全性更高。     

针对彩色图像的新型零水印算法

为了在不破坏图像质量的前提下对图像进行版权保护,提出一种针对彩色图像的零水印算法。算法利用原始图像小波变换后的特征信息与有意义的版权信息结合构造出零水印,加密之后再注册到IPR信息数据库里。版权信息预处理中应用Arnold变换,算法还利用了图像奇异值稳定性良好的特点。实验结果表明,这种算法对常见的图像攻击具有很强的鲁棒性,有效解决了水印鲁棒性与不可感知性之间的矛盾,同时克服了传统零水印算法中只能依靠检测零水印之间的相似度来判定图像版权归属的缺陷。     

Schur分解的快速零水印算法

为解决奇异值分解水印算法中所产生高虚警、鲁棒性不强以及安全性不高的问题,提出一种基于矩阵Schur分解的双重加密快速鲁棒零水印算法。该算法先将原始图像低频块进行矩阵Schur分解得到稳定值;提取Schur分解的块上三角矩阵对角线元素中含有最大能量元素的绝对值,并将其构造过渡矩阵;将该矩阵的平均值与每一个元素值进行比较生成感知哈希二值序列,构造特征矩阵;再将经过混沌映射加密的特征矩阵与斐波那契(Fibonacci)变换加密后的水印信息进行逻辑运算得到零水印;最后在第三方版权认证中心(intellectual property rights,IPR)完成注册。实验表明,在随机载体图像中所提取的水印NC值均在0.5以下,有效地解决高虚警问题;与基于整数小波变换的鲁棒零水印相比,抵抗噪声攻击的性能提高了2.43%;与时域水印算法相比,抵抗JPEG压缩攻击的性能提高了4.88%。     

空域强鲁棒零水印方案

为了解决传统鲁棒水印技术不可感知性和鲁棒性间的矛盾,对空域零水印技术进行研究,分析了常规图像处理攻击对载体图像所有选择分块整体均值与分块均值间大小关系的影响,结果表明此关系具有较强的稳健性.基于此,提出了一种新的空域强鲁棒零水印方案.1）利用混沌系统对初值敏感的特性映射图像分块的位置和采用混沌加密与Arnold空间置乱技术对原始水印信号进行预处理;2）采用载体图像所有选择分块整体均值与分块均值间大小关系的稳健性能来构造特征信息;3）采用混沌加密和Arnold空间置乱技术对生成的零水印信号进行后处理.仿真实验结果表明,本文算法对常规的图像处理、尺寸缩放、旋转和多种组合攻击等都表现出较强的抗攻击能力.与相似的鲁棒零水印方案相比,本文算法的平均运行时间不仅减少了约90%,而且抗攻击平均性能提高了约15%,表明它具有较低的计算复杂度和更优越的鲁棒性能,适用于对载体图像质量要求较高的作品版权保护应用场合.     

基于位平面分解技术的JPEG水印算法*

提出一种基于位平面分解技术的JPEG压缩水印算法。该算法首先对图像进行置乱变换;然后采用位平面分解技术对灰度水印图像进行预处理操作,将该灰度水印图像转换成二值信息流;最后把水印嵌入载体图像中。实验表明,该算法对于不同类型的攻击有较强的鲁棒性。     

基于混沌和图像内容的脆弱水印方案

针对脆弱水印方案的“伪认证攻击”问题,提出了基于混沌和图像内容的脆弱水印方案。该方案基于矩阵奇异值的特性,选取与图像内容密切相关的图像矩阵奇异值作为水印,并用混沌系统对其加密增强水印的安全性。认证时通过水印差别图和奇异值差值双重比较来抵抗简单脆弱水印嵌入方法的“伪认证攻击”。理论分析和仿真实验表明:该算法能有效地抵抗“伪认证攻击”,具有更好的安全性能。     

平衡多小波视觉密码零水印算法

传统零水印算法构造的水印通常是没有实际意义的二值序列,致使版权辨别不够直观快捷。借鉴视觉密码原理,结合平衡多小波、奇异值分解等技术,提出平衡多小波视觉密码零水印算法。将客户水印作为零水印嵌入到版权图像中,对版权图像进行平衡多小波变换得到实际载体;根据实际载体图像进行块奇异值分解并计算平衡因子得到差值矩阵,由差值矩阵生成过渡矩阵;将过渡矩阵结合2×2视觉秘密图份算法生成图像特征信息;结合图像特征信息和客户水印信息产生零水印。实验结果表明,该算法具有良好的安全性和鲁棒性,是一种可靠的图像版权认证零水印算法。     

基于纹理谱的二值文档图像零水印算法

针对二值文档图像的版权保护问题,提出了一种二值文档图像零水印算法。该算法使用文档图像的局部二值模式(LBP)构造纹理谱图像,然后使用该纹理谱图像的直方图构造零水印信息。相比其他文档图像水印算法,该算法具有更好的隐蔽性,而且不会改变原始图像的信息。水印攻击包括图像剪切、加噪声和图像旋转操作,实验分析结果表明这些攻击操作对零水印信息的影响不大,最低标准相关系数在0.85以上,具有很好的稳定性。     

基于位平面分解技术的JPEG水印算法

提出一种基于位平面分解技术的JPEG压缩水印算法.该算法首先对图像进行置乱变换;然后采用位平面分解技术对灰度水印图像进行预处理操作,将该灰度水印图像转换成二值信息流;最后把水印嵌入载体图像中.实验表明,该算法对于不同类型的攻击有较强的鲁棒性.     

基于矩阵Schur分解的彩色图像盲水印算法

针对目前大多数彩色图像数字水印算法中嵌入的水印是二值灰度图像且为提取水印时需要原始宿主图像或原始水印的现状,本文提出了一种将彩色水印嵌入到彩色宿主图像中的盲水印算法。该算法分析了矩阵Schur分解的基本特征,通过修改其上三角矩阵对角线上的最大能量元素来嵌入水印,水印提取过程达到盲提取的目的。实验结果表明,该水印方案不但嵌入和提取的速度快,而且具有较好的水印不可见性(峰值信噪比达到40dB以上)和较强的鲁棒性。     

基于矩阵置乱的自适应视频水印算法

视频数字水印技术是当前水印研究中的一个热点。为了更好的保证视频水印的鲁棒性,提出了一种基于MPEG-2运动分量的自适应数字水印算法。该算法首先利用矩阵置乱来确定水印片段的目标图像组,然后结合人眼视觉系统选择水印比特嵌入的运动分量。实验结果表明,该算法不仅对于针对视频水印的特殊攻击具有高鲁棒性,且水印嵌入前后图像的峰值信噪比仅有微弱差异。     

小波域视觉密码零水印算法

目的传统零水印算法需要构造包含图像特征的水印数据,这样构造的水印往往是无意义的。在已有视觉密码鲁棒水印算法基础上,结合零水印思想,提出小波域视觉密码零水印算法。方法零水印不仅仅是由载体图像生成的,而是其与水印信息共同制造的视觉秘密图份。算法产生2幅图份:主图份(图像特征信息)和所有权图份(零水印)。首先,将载体图像通过合理置乱,去除像素相关性;其次,对置乱后的图像做小波变换,再将小波低频子带分块并对各块做奇异值分解,通过比较块特征值与块特征值均值生成过渡矩阵;然后,将生成的过渡矩阵结合2×2视觉秘密图份算法生成主图份;最后,结合主图份和秘密水印信息产生所有权图份,同时将其保存到认证中心。结果针对零水印信息不够直观,在不对载体进行任何改动的情况下,将有意义二值图像作为零水印嵌入到载体图像中去。即使在很强的鲁棒干扰环境中,本文方法仍然比传统的零水印算法表现出色。结论提出了一种可靠的图像版权认证零水印算法。实验结果表明,算法具有良好的安全性,同时对多种图像处理具有很好的鲁棒性。     

基于混沌的DCT变换域数字水印算法

该算法一方面利用强混沌系统理论中的环形自同构系统对作为水印信息的二值图像进行置乱,另一方面对载体的灰度图像进行分块DCT变换,之后用JPEG标准中的较大压缩率情况下的量化矩阵量化DCT系数。用量化后不为零的DCT系数的统计特征来实现置乱后的水印信息的嵌入。结果表明,该算法较好地解决了鲁棒性（特别对JPEG压缩）和视觉不可见性。