一种基于Radon变换的图像水印算法

介绍一种基于几何不变域的图像水印算法.在对原始图像进行Radon变换后,再对Radon变换域中的值进行二维DFT变换,得到的量具有抗尺度变换攻击和旋转攻击的特性,即得到一种几何不变域.最后,按照一定的方法在此不变域中嵌入的水印.实验结果表明,该算法不仅能够抵抗尺度变换攻击和旋转攻击,而且对高斯噪声攻击也有鲁棒性.     

一种强壮的基于几何特征分布的3维点模型数字水印算法

3维点模型与传统的三角网格模型相比,更适合处理外形非常复杂并且不规则的几何体,但基于点模型的数字水印算法却屈指可数。为了对3维点模型进行有效的保护,提出了一种新的基于几何特征分布的3维点模型数字水印算法。该算法首先根据所需嵌入的水印信息来修改主元分析后3维点模型中各个点到模型中心的距离值,然后通过移动整个模型点距离分布的平均值来达到嵌入水印的目的。该算法在嵌入水印时,并不需要对点模型进行网格化的预处理,是一种真正的直接面向点模型的数字水印算法;另外,为验证算法的有效性,还分析了原始点模型和嵌入水印后的点模型之间的几何失真程度,并讨论了强度系数和水印长度对算法鲁棒性的影响。实验证明,该算法在遭受仿射攻击、重排序攻击,提取水印时,不需要原始点模型信息,并且该点模型水印算法对于仿射攻击、重排序攻击、简化、剪切、噪声和局部几何失真的各种变形攻击具有较强的鲁棒性。     

一种基于小波变换的三维网格模型水印算法

提出了一种基于小波变换的强壮三维网格模型数字水印算法。首先采用一种平面参数化算法将三维网格模型映射为二维参数网格，三维网格模型表面的几何信号相应转换为二维信号，然后采用一种自适应小波水印算法加入水印。实验结果显示该水印算法能够抵抗各种几何信号处理攻击。     

一种适于多媒体流的鲁棒性水印方案

提出一种适用于多媒体流的鲁棒性水印算法,该方案将二值图像分段后经扩频调制作为水印信息分别嵌入视频帧的DCT域和音频的DCT域.实验结果表明:算法中嵌入的水印具有良好的不可觉察性,算法复杂度低,并且能够抵抗帧删除,帧插入和帧替换等攻击.对于针对音频信号的攻击,也具有良好的鲁棒性.此外,可以参照另一信号的相应信息,恢复被破坏的水印.     

一种新的基于奇异值分解的小波域盲水印*

目前,如何增强鲁棒性水印抵抗几何攻击尤其是旋转攻击的鲁棒性,仍是水印研究者研究的难点。为此,结合奇异值分解的特性和小波变换的优点,提出一种新的基于奇异值分解的小波域盲水印算法,对于常见的几何攻击具有很强的鲁棒性。首先对小波分解后的低频子带分块以提高水印的嵌入容量,再对各子块进行奇异值分解,将Arnold置乱后的水印嵌入到奇异值中,并使用量化方法增强水印的鲁棒性。实验表明,该算法对于常见的几何攻击特别是旋转攻击具有很强的鲁棒性,也能够抵抗JPEG2000压缩等信号处理。     

基于DWT-DCT和Zernike矩的灰度级鲁棒性水印算法

鲁棒性是数字水印极为重要的指标.目前大多数文献中的鲁棒性水印方案对常规信号处理攻击均具有良好的鲁棒性,但抗几何攻击的鲁棒性相对较弱.提出了一种新的灰度级鲁棒性水印算法,对常规信号处理攻击和几何攻击均具有良好的鲁棒性.水印算法的鲁棒性由以下3方面获得:1)选择载体图像的内切圆盘作为Zernike矩的计算域,选择内切圆盘的内接正方形作为水印的嵌入区域.2)在载体图像嵌入区域的层叠DWT-DCT域嵌入水印,获得对常规信号处理攻击的强鲁棒性.3)保存原始含水印图像的2个Zernike矩作为校正几何攻击的参数,获得抗几何攻击能力.实验结果表明,该水印算法嵌入容量大,不仅对大角度旋转和大尺度缩放等几何攻击具有很好的鲁棒性,而且可以有效地抵抗有损压缩和常规信号处理攻击.     

基于改进曲率尺度空间技术的图像水印算法

提出一种新的鲁棒性水印算法,利用改进的曲率尺度空间技术,提取图像的少量较顽强角点,用于重建受几何攻击的图像。选取2个chirp信号作为水印信息,将其嵌入图像的分数傅里叶变换（FRFT）域,选用变换阶次和水印嵌入位置矩阵作为算法密钥,根据chirp信号在FRFT域呈现的冲激特征检测水印信号。仿真实验结果表明,该算法具有较高不可见性、安全性和鲁棒性。     

抗几何攻击图像水印算法研究

抗几何攻击的图像水印算法作为多媒体水印研究领域的一个热点扣难点问题受到关注.研究了几何攻击类型的估计方法,提出了一种基于边信息和仿射模型的抗几何攻击小波域自适应图像水印算法.该算法根据HVS的掩蔽特性将水印信息自适应地嵌入到图像小波域的低频子带中,在保证不可见性的前提条件下,根据几何攻击估计方法来判断图像所经受的几何攻击类型.实验结果表明,提出的几何攻击估计方法简单、有效,该水印算法不仅具有较好的不可感知性,而且对诸如平移.旋转、缩放、镜像和转置等几何攻击以及一般的图像处理均具有较强的鲁棒性.     

基于SIFT的NSCT-SVD域水印算法

提出一种利用尺度不变特征变换（SIFT）关键点对图像几何校正的非抽样Contourlet变换-奇异值分解域（NSCT-SVD）彩色图像水印算法。该算法利用蓝色与绿色分量的NSCT域低频子块的最大奇异值的关系,在蓝色分量上嵌入经过混沌加密的水印信息。水印检测时,先利用红色分量NSCT域低频系数上匹配的SIFT关键点信息对被检测图像进行几何攻击校正,恢复了水印的同步信息后再提取水印。实验结果表明,该算法对于噪声、滤波、压缩以及各类几何攻击具有较好的鲁棒性。     

空域彩色图像鲁棒零水印算法

针对传统变换域水印算法往往通过修改变换域系数来嵌入水印信号,影响图像不可感知性的问题,利用载体图像整体均值与分块均值之间大小关系的稳定性,提出一种新的空域彩色图像鲁棒零水印算法。算法直接在空域通过整体图像均值与分块均值之间的关系构造特征矩阵,之后将此特征矩阵与预处理后的水印信息进行异或运算构造零水印信息,预处理之后再注册到知识产权数据库里。提取水印信息时,通过投票策略得到最终提取的水印信息。大量的仿真实验结果表明,该算法对常规的信号处理攻击、行列平移、尺寸缩放和旋转等几何攻击具有较强的鲁棒性。与相似的鲁棒水印算法相比,对于大多数的攻击,该算法具有更优越的性能。     

基于奇异值分解和小波变换的抗几何失真数字水印新方法

目前,大多数鲁棒图像水印所面临的最大问题就是几何攻击,而现有水印技术大都难以抵抗几何变换类攻击,如旋转、尺度变换等,由于几何攻击破坏了水印分量的同步,即使微小幅度的图像旋转或尺度变换都可能导致水印检测过程失败.提出了一种基于奇异值分解和小波变换的方法来盲提取受到几何攻击后的图像中的水印,即利用了奇异值对几何失真的稳健性,又利用了小波变换对一般攻击的稳健性.实验证明,提出的方法对几何攻击具有很好的鲁棒性.     

Robust and high-quality time-domain audio watermarking based on low-frequency amplitude modification

This work proposes a method of embedding digital watermarks into audio signals in the time domain. The proposed algorithm exploits differential average-of-absolute-amplitude relations within each group of audio samples to represent one-bit information. The principle of low-frequency amplitude modification is employed to scale amplitudes in a group manner (unlike the sample-by-sample manner as used in pseudonoise or spread-spectrum techniques) in selected sections of samples so that the time-domain waveform envelope can be almost preserved. Besides, when the frequency-domain characteristics of the watermark signal are controlled by applying absolute hearing thresholds in the psychoacoustic model, the distortion associated with watermarking is hardly perceivable by human ears. The watermark can be blindly extracted without knowledge of the original signal. Subjective and objective tests reveal that the proposed watermarking scheme maintains high audio quality and is simultaneously highly robust to pirate attacks, including MP3 compression, low-pass filtering, amplitude scaling, time scaling, digital-to-analog/analog-to-digital reacquisition, cropping, sampling rate change, and bit resolution transformation. Security of embedded watermarks is enhanced by adopting unequal section lengths determined by a secret key.     

Two dimensional time-frequency analysis based eigenvalue decomposition applied to image watermarking

An application of two-dimensional time-frequency analysis and corresponding two-dimensional eigenvalue decomposition for image watermarking purpose is proposed. The eigenvalue decomposition is used to provide a criterion for watermarking coefficients selection. It is primarily used to select pixels suitable for watermarking that belong to busy image regions. The watermark embedding is performed in the space/spatial-frequency domain by using middle frequency components, whose number is determined from the eigenvalue decomposition, as well. In order to provide its imperceptibility, watermark is modelled and adapted to the local frequency content of each considered pixel. For an efficient watermark modelling procedure, the concept of space-varying filtering is employed. Furthermore, the watermark detection is done within the space/spatial-frequency domain, which facilitates detection process due to the larger number of coefficients comparing to the space or frequency domain, separately. The efficiency of the proposed procedure and its robustness in the presence of various attacks is proven on the examples.     

基于人类视觉系统的数字图像水印方法

基于人类视觉系统(HVS)提出一种可有效平衡数字水印鲁棒性和不可见性的方法。利用基于矩的图像归一化技术将载体图像映射到几何不变空间内,并结合不变质心理论在归一化图像中确定重要区域。根据人眼视觉系统掩蔽特性将一个大小为256 bit的可读水印自适应地嵌入到重要区域的离散傅里叶变换(DFT)域内,同时采用预失真补偿策略弥补图像归一化误差较大的缺陷。仿真实验结果表明,该算法不仅具有良好的透明性,而且对常规信号处理和大部分几何攻击均具有较强的鲁棒性。     

基于图像归一化的Contourlet域数字水印方案

Contourlet变换是一种全新的高维信号奇异性分析工具,其不仅具有良好的方向性和各向异性,而且能够高效率捕获图像几何结构.本文以Contourlet变换理论及图像归一化技术为基础,提出一种基于图像归一化的Contourlet域数字水印方案.该方案首先利用图像归一化技术将原始载体映射到几何不变空间内,并提取出归一化图像的重要区域;然后对重要区域实施Contourlet变换;最后根据人眼视觉特性及系数相关性,利用量化调制策略将水印信息嵌入到Contourlet域低频子带内.仿真实验结果表明,该数字图像水印方案不仅具有良好的透明性,而且具有较强的抵抗常规信号处理及几何攻击的能力.     

基于混沌序列的多重数字图像水印算法

采用一维混沌映射，根据不同的混沌初始条件生成多个互不相关的混沌实值序列，进而得到性能良好的多重数字图像水印信号，有效地解决了多重数字图像水印信号的构造问题．同时采用二维混沌映射将各水印信号置乱，随机均匀地叠加在图像小波变换的中低频系数上，各水印信号的嵌入和提取可以互不干扰，解决了多重数字图像水印的嵌入问题．实验结果表明，该算法对各种常见的攻击均具备了一定的抵抗能力，可有效地解决数字图像产品的多著作权问题．     

A novel color image watermarking scheme in nonsampled contourlet-domain

Geometric distortion is known as one of the most difficult attacks to resist, for it can desynchronize the location of the watermark and hence causes incorrect watermark detection. It is a challenging work to design a robust color image watermarking scheme against geometric distortions. Based on the support vector regression (SVR) and nonsubsampled contourlet transform (NSCT), we propose a new color image watermarking algorithm with good visual quality and reasonable resistance toward geometric distortions in this paper. Firstly, the geometrically invariant space is constructed by using color image normalization, and a significant region is obtained from the normalized color image by utilizing the invariant centroid theory. Then, the NSCT is performed on the green channel of the significant region. Finally, the digital watermark is embedded into host color image by modifying the low frequency NSCT coefficients, in which the HVS masking is used to control the watermark embedding strength. In watermark detection, according to the high correlation among different channels of the color image, the digital watermark can be recovered by using SVR technique. Experimental results show that the proposed color image watermarking is not only invisible and robust against common image processing operations such as filtering, noise adding, and JPEG compression etc., but also robust against the geometrical distortions.     

DWT域抗几何攻击水印算法研究

鲁棒水印面临的最大问题就是几何攻击.小波变换域不具有几何不变性,一个微弱不可察觉的几何攻击就能使小波域水印算法失效.提出了一种新的以特征点作为模板、有效抵抗几何攻击的图像水印算法.它包括:(1)根据小波变换空间各子带呈树形结构的特性,选择每棵小波树中纹理最强的方向子树的树根作为水印嵌入点;(2)根据嵌入点在低频对应位置的能量和该方向子树高频叶子结点的纹理信息确定一种自适应嵌入水印策略;(3)利用Harris-Laplace算子从含有水印的图像中提取出具有几何形变鲁棒性的特征点,将其作为模板;(4)水印检测时,先利用特征点模板通过线性变换恢复几何形变的图像.然后通过统计图像的相关性来验证水印的存在,无需原始图像.仿真实验表明,所提出的水印算法不仅具有很好的透明性,而且对常见的图像处理和几何变换具有很好的鲁棒性.     

一种基于HVS的彩色图像水印算法

讨论了一种将彩色水印图像嵌入到原始彩色图像中的数字水印算法。它利用人眼视觉系统特性，采用了在DWT域下按照频带重要性来嵌入水印的规则，即：水印应当首先嵌入图像小波低频系数，若有剩余，再按图像小波频带重要性的排序嵌入高频带。实验结果表明，提取的水印表现出较好的鲁棒性，且主观视觉失真较小。