一种基于新的复合混沌模型的图像水印算法

结合Logistic映射及混合光学双稳模型,提出一种新的复合混沌加密算法用于医学图像水印加密,并将加密后的水印嵌入医学图像小波域的NROI中。实验证明,复合混沌映射极大地增强了系统的安全性,所提出的盲检测算法在保护ROI的同时提高了水印抗JPEG压缩的鲁棒性,并对篡改、剪切、滤波等均具有良好的鲁棒性和透明性。     

一种能区分水印或内容篡改的脆弱水印算法

针对目前脆弱水印算法大多无法区分水印被篡改还是内容被篡改的问题,本文基于多重水印技术提出了一种能区分水印或内容篡改的脆弱水印算法.该算法由子块的主要DCT系数生成恢复水印,将其嵌入到偏移子块的次低位;待恢复水印嵌入后,将恢复水印作为子块内容的一部分生成认证水印,将其嵌入到子块的最低位.理论分析和实验结果表明:本文算法在抵抗量化攻击的同时,不仅能准确定位图像内容被篡改的位置,而且能区分是水印被篡改还是图像内容被篡改,并且在一定条件下可以对内容被篡改的区域进行恢复.     

基于RH算子和整数小波变换的医学图像脆弱水印算法

提出了一种医学图像脆弱水印算法.该算法对原始医学图像感兴趣区域进行整数小波压缩,提取其低频子带LL,生成水印标志;对原始医学图像和水印图像分块处理,且对其做行列RH再进行量化处理变换,实现水印的嵌入.实验结果表明,该算法对于嵌入水印后的图像具有良好的透明性,可检测出1bit篡改,对图像篡改具有很高的敏感性和定位能力.     

版权保护和内容认证的全盲双功能数字水印算法

针对现有大部分水印算法功能单一且无法实现完全盲检测的局限性,提出一种同时进行版权保护和内容认证的全盲双功能数字水印算法.算法采取子块区域分割的思想,水印产生和嵌入分别利用同一个子块的不同区域.通过判别两个最大奇异值均值的最高位奇偶性产生特征水印,然后自适应地调整相邻区域相同位置的两个离散余弦变换交流系数的大小,实现水印的嵌入.检测端通过产生的特征水印和盲提取的认证水印实现全盲的版权鉴别和内容认证.相比于已报道的一些水印方案,本文提出的水印算法对于常见的攻击具有更好的顽健性,可以实现版权保护功能,同时对于恶意的图像篡改又有较好的敏感性,可以准确定位篡改的区域.     

基于双混沌系统的抗JPEG压缩的图像认证水印算法

提出了一种新的兼具水印高安全性和高定位精度的抗JPEG压缩的图像认证水印算法.根据JPEG图像压缩过程中DCT系数的不变特性,将预先量化的DCT低频系数和水印密钥合成为混沌系统的初值.再将图像块的编号映射为混沌系统的迭代次数,经过logistic混沌迭代生成图像块水印.在水印嵌入过程中,利用另一混沌系统猫映射构造循环结构,建立图像块之间一一对应的循环关系,并将块水印嵌入到对应图像块的DCT中频系数中.实验结果表明,该算法对JPEG有损压缩具有良好的鲁棒性,同时可对图像内容的恶意篡改进行精确的检测与定位.     

基于图像块分类的篡改定位和恢复水印算法

针对现有方法所提取的特征值不能灵活适应图像 的纹理变化导致被篡改图像恢复质量不高的问题, 提出一种根据图像块纹理特征进行块类型划分的篡改定位和恢复水印算法。首先把宿主图像 分3×3大小的 子块,再利用方差和Canny边缘检测算子将图像子块划分为简单块、复杂块和边缘块;然后 根据图像子块 类型,自适应地生成水印信息;最后采用Torus自同构映射方式找到水印嵌入位置,并且对 篡改区域进行恢 复时根据图像子块类型自适应的恢复。当图像遭到篡改时,采用本文算法恢复图像的平均峰 值信噪比(PSNR)较现有方 法提5.60%左右。实验表明,本文算法能够对图像纹理复杂区 域生成更精确的 恢复信息,有效提高了图像篡 改区域的恢复质量,同时降低含水印图像失真。算法适用于医学、军事和卫星等领域。     

自嵌入完全盲检测顽健数字水印算法

针对现有顽健水印算法无法实现完全盲检测,将自嵌入思想引入到顽健水印领域,提出一种完全盲检测顽健水印算法。首先将原始图像分割成互不重叠的子块,对每个子块进行离散余弦变换,通过比较每个子块的直流系数与所有子块直流系数的均值之间的大小关系产生特征水印,利用Logistic混沌序列对特征水印进行加密,然后调整每个子块的2个离散余弦变换中低频系数的大小自嵌入加密的特征水印,最后进行逆离散余弦变换得到含水印图像。算法结合自嵌入加密的特征水印和盲提取认证水印实现完全盲检测。实验结果表明:算法在抵抗平滑、添加噪声、JPEG压缩、重采样、剪切和几何攻击如中间随机删除行、向下偏移行、向右偏移列上表现出很强的顽健性。     

基于SURF和半色调映射加密的彩色零水印算法

针对现有数字水印算法对于几何攻击稳健性差、嵌入彩色版权图像信息量过多导致效率低下等问题,提出一种基于SURF(speed up robust features)几何校正和半色调映射加密的彩色零水印算法.基于SURF提取载体图像的特征点,并将其特征点信息保存为密钥用于实现盲检测.在版权验证过程中,提取受攻击图像的特征点并进行密钥匹配,使用筛选后的特征点估计出仿射矩阵,对受攻击的图像进行几何校正.同时,根据半色调原理对版权标识进行预处理,使用像素扩展的三通道二值矩阵表示彩色图像,并根据加密规则对水印图像进行半色调子块映射加密,在减少嵌入信息量的同时保留了彩色版权图像的颜色和结构信息,增加了水印信息的安全性.实验结果表明,提出的零水印算法在面对几何攻击和非几何攻击时都具有很强的稳健性,生成的零水印信息更安全.     

基于压缩感知的鲁棒可分离的密文域水印算法

为了满足密文域水印嵌入的需要,该文基于压缩感知技术,提出一种鲁棒可分离的密文域水印算法。首先,内容拥有者将图像进行不重叠分块,利用边缘检测手段划分重要块和非重要块。重要块用传统加密方式进行加密,非重要块用压缩感知技术进行加密,同时为水印嵌入留出一定空间,然后根据嵌入密钥,实现二值水印的密文嵌入。在接收端获取图像内容和水印的方式是可分离的,同时根据含水印的密文图像块的像素分布特性可重新判断块的属性,避免了传输块属性信息。此外,水印信息重复4次嵌入在密文图像的不同区域,保证了水印的鲁棒性。实验结果显示所提方案在抵抗适度攻击时具有鲁棒性和安全性。     

基于子块区域分割和自嵌入技术的全盲多功能图像水印算法

利用子块区域分割思想和自嵌入技术提出了一种只利用攻击图像就能进行版权鉴别和内容认证的全盲多功能图像水印算法。将原始图像分割成不重叠的子块,对每个子块进行离散余弦变换,将每个子块离散余弦变换矩阵分成为区域1和区域2两部分,然后对区域1进行奇异值分解,通过判断奇异值均值的最高位数字奇偶性产生特征水印,然后通过调整区域2的2个离散余弦变换交流系数大小自嵌入特征水印,最后对每个子块进行逆离散余弦变换得到含水印图像。算法通过结合将区域1产生的特征水印自嵌入区域2和在区域2盲提取认证水印实现全盲检测和多功能。实验结果表明,算法既能实现版权保护又能实现内容认证,而且还具有区分恶意篡改和无意篡改的能力。     

兼具版权保护和内容认证彩色图像双水印算法

提出了一种新的多功能彩色数字图像双水印算法。提取原始彩色图像的R、G、B3个色彩通道,在蓝色分量B的中频系数上嵌入扩频后的版权水印。再根据绿色分量G生成认证水印,嵌入在量化后的提升小波系数上,不需要考虑两种水印的嵌入顺序。实验表明。版权水印具有很好的抗剪切性,鲁棒性较强、透明性较好;认证水印可精确进行图像篡改检测和定位。     

基于交叉划分的灰度图像篡改检测与恢复算法

针对单像素篡改检测算法和分块篡改检测算法的缺点,提出了基于交叉划分的篡改检测与恢复算法.根据图像内容生成的2×2分块水印被两次嵌入到不同的对应块中,两次分块方式采用交叉划分方式.在水印嵌入时采用混沌映射序列对水印进行了加密.根据不同的分块位置进行两次篡改检测,并根据两次检测结果交叉后逐步求精,得到最终检测结果.图像恢复采用像素级恢复方式,先确定水印嵌入区域是否被篡改然后再根据两次嵌入的信息进行恢复.实验结果表明,该算法篡改检测定位精度可以达到像素级,恢复图像质量好,能够抵抗矢量攻击和噪声攻击.     

基于小波系数块的感兴趣区域数字水印算法

提出了一种基于小波系数块的感兴趣区域数字水印算法。对载体图像做小波变换,把中低频子图切割成互不重叠的系数块。在指定的感兴趣区域内,根据中频相同位置系数块的差值,将置乱的水印嵌入到所选的系数块均值上,实现鲁棒性与不可见性的折中;在低频,根据系数块均值再次嵌入水印,以弥补嵌入水印的不足。实验结果表明该算法具有较好的不可见性,同时对常规的图像处理以及旋转缩放等几何变换具有较强鲁棒性。     

基于混沌加密和HVS的数字水印算法

本文提出一种基于混沌加密和人类视觉特性(HVS)的数字水印算法。首先将含有版权信息的二值图像水印，利用混沌序列进行加密，使水印嵌入方案具有一定的安全性。然后根据视觉特性，将一位水印信息自适应地嵌入一棵小波树的重要系数中。通过实验证明：该算法得到的水印图像对噪声和常见的图像处理(尤其是JPEG压缩)有较好的鲁棒性和不可见性。     

采用几何校正优化的轮廓波水印算法

针对目前的图像水印难以同时抵抗常规攻击和几 何攻击的不足,提出一种新的轮廓波 水印算法。水印嵌入阶段,该方法将宿主图像进行离散小波变换和非下采样轮廓波变换,并 将水印嵌入到熵值最大的高频子带,解决了将水印嵌入低频无法抵抗几何攻击及高频不能 很好抵抗滤波等常规攻击的问题。在水印嵌入前对嵌入区域进行加密处理,提高算法的安全 性。水印提取阶段,利用Zernike矩对含水印图像进行几何校正再进行提取,进一步提高了 算法的抗几何攻击能力。最后利用峰值信噪比和归一化系数对算法进行评价,验证算法的不 可感知性和鲁棒性。仿真实验结果表明,算法在不同的宿主图像和水印图像上均表现良好。 该算法在具有较好不可见性的基础上,除了对常规攻击具有很好的抵抗力,对几何攻击也具 有强鲁棒性,归一化系数(normalization coefficient,NC)均达到了0.99     

基于纠错编码的彩色图像双水印算法研究

提出一种基于纠错编码的彩色图像双水印算法,用于版权保护和图像篡改定位与恢复。算法在图像的红色分量的频域中嵌入鲁棒水印,在绿色分量的空域中嵌入认证水印。其中,认证水印为从三个颜色分量的DCT系数中提取的二进制编码序列。为提高认证水印的安全性和定位能力．对认证水印进行纠错编码,并利用M序列对认证水印进行加密。仿真实验表明,认证水印能够检测篡改并进行恢复,版权保护水印具有较好的鲁棒性。     

基于自嵌入鲁棒双水印的图像认证算法

通过构造鲁棒零水印并鲁棒的嵌入到图像自身来实现完全盲检测的鲁棒水印方案,从而完成数字图像的全盲版权认证。首先利用整数小波变换构造鲁棒零水印:将原始图像进行三级整数小波变换,并将变换后获取的第三级低频子带(LL3)系数二值化来构造鲁棒零水印。然后利用一种基于奇异值分解(SVD,singular value decomposition)的鲁棒水印方案,将构造的鲁棒零水印嵌入到图像小波变换域低频子带(LL1)的分块奇异值分解的U矩阵的系数中。利用超混沌系统设计了随机置乱和加密方案。在鲁棒嵌入之前,先将二值零水印进行置乱分散并加密,增强了方案的鲁棒性和构造水印安的全性。实验结果证明了所提出的方案的有效性。     

基于混沌置乱的分块自嵌入水印算法

针对分块自嵌入水印算法的安全性和不能有效判断图像篡改块的问题,提出一种基于混沌置乱的分块自嵌入算法.该算法将由图像块生成的水印按空间位置生成二值水印图像,利用混沌序列对其置乱加密后嵌入到图像的最低位,认证时根据设定的阈值能有效定位图像内容被篡改的图像块.实验仿真和理论分析表明,该算法在保持原算法篡改恢复效果的基础上,无论是否有水印被改变,均能有效判断图像内容被篡改的图像块,且具有更高的安全性.     

用于图像篡改定位和恢复的分层半脆弱数字水印算法

设计并实现了一种基于分层的半脆弱数字水印算法,用于图像内容完整性认证,篡改定位和恢复。在嵌入方,将水印信息嵌入到原始图像所有像素的2bit最低有效比特,其中认证水印由奇偶校验码和块与子块之间灰度平均值的比较组成;恢复水印为环面自同构映射块的平均灰度值。在检测方,采用分层思想,分3层对水印进行篡改定位和恢复。实验结果表明,该算法对局部发生的篡改可以有效地检测,精确定位并进行内容恢复,同时能够有效的抵抗矢量量化攻击。     

基于纹理复杂度的图像篡改定位和恢复水印算法

针对现有方法对图像纹理相关性利用不充分导致 图像块特征值选取不灵活和隐蔽性不 足的问题,提出了一种新的基于纹理复杂度和Laplacian算子的篡改定位和恢复水印算法。 算法首先将图像分成3×3的分块,分别计算各块的纹理复杂度,利用纹理复杂度对同质块进 行合并,降低水印嵌入对图像质量的影响;然后,计算母块和单独块的拉普拉斯卷积值作为 其特征值,并将母块的位置信息作为子块的特征值,新的特征值增强了对篡改的敏感性,并 减少了需嵌入的特征水印数量;最后将子块的特征值水印嵌入到母块像素最低有效位中,母 块和单独块则嵌入到其对应块的像素最低有效位中。在水印图像没有受到篡改时,水印图像 平均PSNR较现有方法提升7.83dB左右; 当受到篡改时,恢复图像质量提升1.01 dB左右。实验 结果表明,本文算法能够增强图像水印隐蔽性,提高篡改图像恢复质量,适用于版权保护和 医学图像的篡改检测。