基于曲波变换的大容量盲数字水印技术

阐述了曲波变换（Curvelet Transform）的基本原理,并提出采用基于曲波变换的人类视觉模型来优化数字水印的稳健性;还利用EMD（Exploiting Modification Direction）算法所特有的高效大容量嵌入方法来扩展水印的嵌入容量,使得数字水印在稳健性和透明性之间的平衡性上有了明显的提高。该算法不仅可以有效地应对各种常规的信号处理攻击,而且还可以防止大部分的恶意水印攻击。同时由于曲波变换的特点,算法的抽取和检测不需要原始水印和原始载体的参与,是一种全盲水印算法。最后的实验结果证明该算法相比于其他多种变换域类稳健水印算法,稳健性和透明性都有明显提高。     

基于Arnold置乱的图像加密算法研究

提出一种新的将水印图像Arnold置乱算法，然后按一定规则把水印信息分散嵌入到数字产品中。该算法通过各种攻击测试，对JPEG有损压缩、中值滤波攻击和高强度噪声攻击具有强稳健性，具有很好的透明性和鲁棒性，实用性也较高。     

一种用于半色调图像的数字水印嵌入算法

本文提出了一种用于半色调图像的数字水印嵌入算法,该算法以神经网络为基础,能够通过自适应调节误差扩散滤波器等措施,实现水印嵌入与半色调处理的同步完成.仿真实验表明,所提出的半色调图像水印算法不仅具有良好的透明性,而且对JBIG压缩、叠加噪声、几何剪切、涂鸦和打印-扫描等攻击均具有较好的稳健性.     

图像盲水印算法的遗传优化

为了提高数字水印的实用性,必须保证水印的鲁棒性和透明性,为此在Cox等人提出的水印稳健性理论的指导下,充分考虑人类视觉系统特性,提出了一种基于遗传算法的图像盲水印算法。通过基于小波边缘的检测,调节系数差,实现了水印透明性和鲁棒性的综合优化。实验结果表明,该算法不仅对于水印的攻击具有强鲁棒性,且兼顾载体图像的质量。     

基于幅度调制的彩色图像水印算法研究

采用幅度调制方式,实现了具有透明性及鲁棒性的彩色图像盲水印算法。先将二值水印信号进行Arnold变换置乱,再与混沌随机序列进行异或运算。在水印嵌入过程中通过平滑滤波来均衡调整嵌入水印后对宿主图像影响的强度。水印嵌入是通过修改图像中像素蓝色通道信息来实现的,而水印提取是基于对嵌入水印位置的邻域像素值的线性组合的预测而完成的。仿真实验证明该文算法不仅具有非常好的透明性,而且对噪声叠加、旋转、剪切、JPEG压缩等攻击具有很好的鲁棒性。     

基于熵编码的JPEG压缩域脆弱图像水印算法

为了解决JPEG图像水印算法在嵌入容量、不可感知性、实时性和窜改定位的问题,提出了一种基于熵编码的JPEG压缩域脆弱图像水印算法。首先选择JPEG熵编码阶段进行水印嵌入,这样就可避免正向和逆向的DCT和量化运算,保证算法在嵌入阶段对图像的改变量较小且具有较好的实时性;接着根据熵编码过程中某些比特不会参与哈夫曼编码这一原则,在其中选择符合条件的系数嵌入水印,将水印信息嵌入到这些系数的最低有效位中,以规避修改哈夫曼编码系数后带来的编码误差,进一步加强了算法的透明性。实验表明,该算法不仅具有较大的嵌入容量和很好的不可感知性,而且脆弱性较高且能够对恶意窜改进行准确定位。     

基于小波变换的双水印算法

结合数字水印空间域和频域算法的特点,本文提出一种在图像小波变换域嵌入双水印的算法。在图像变换域低频分量嵌入识别水印,高频分量嵌入确认水印,图像版权所有者拥有单一密钥。试验结果表明,该水印算法具有良好的不可见性和稳健性,能够有效地保护图像版权。     

一种抗JPEG压缩的图像零水印算法

提出了一种抗JPEG压缩的零水印算法,用以保护图像版权。目前,大多数算法通过修改原始图像的数据来嵌入水印,这类水印算法在拥有抗压缩能力的同时,也破坏了原始图像的视觉效果。而本文算法是一种零水印算法,既保证了原始图像的完好性,又利用容错区间有效地抵抗了压缩攻击。     

抗几何攻击的图像水印算法仿真研究

研究图像水印传输安全问题.由于抵抗几何攻击一直是图像的数学水印技术研究热点,传统抗几何攻击的水印算法大多数只能抵抗简单的几何攻击,且水印的嵌入只是从空域或频域上单一进行,因此不能有效地抵抗几何攻击及其组合攻击对,导致图像处理攻击鲁棒性较差.为了提高图像水印抗几何攻击能力,提出一种采用空频域相结合的水印算法.在进行嵌入域选择时考虑到三基色(R、G、B)的特点,首先在B分量的空域中嵌入水印,提高水印的透明性;然后在G分量的频域中嵌入水印,提高水印的抗压缩性;最后通过调整量化参数和分块参数,灵活满足水印透明性和鲁棒性要求.仿真结果表明,提出的水印算法不仅能抵抗常规的图像处理攻击,而且可以有效地抵抗几何攻击及其组合攻击,可为产权保护提供有效手段.     

基于YIQ色彩空间的彩色图像盲水印算法*

提出了一种将彩色图像作为数字水印嵌入到彩色宿主图像中的新算法,用于图像版权保护。将彩色水印图像进行一维数字化处理,并将彩色宿主图像由RGB色彩模式转换成YIQ色彩模式,采用整数小波变换将彩色水印嵌入到彩色图像YIQ色彩空间的Y分量中。彩色水印的提取不需要原始水印和原始宿主图像。实验表明：该数字水印算法不仅具有良好的透明性,而且对诸如叠加噪声、JPEG压缩、几何剪切、平滑滤波等攻击具有很强的鲁棒性。     

抗几何攻击的量化鲁棒视频水印技术研究

能有效抵抗信号处理又能抵抗几何攻击是当今数字水印研究的热点和难点之一,提出一种能够抵抗信号处理、旋转、缩放和平移的鲁棒视频水印.嵌入方案中,提出几何不变量--基于圆区域内的统计特征不变性;再依据离散余弦变换域(DCT)系数特性,自适应地在DCT域量化嵌入有意义的水印.提取方案中,利用同步信息定位,若发生几何形变则先矫正形变,然后在DCT域中盲提取水印.结果表明,该方案具有较好的透明性,同时具有较强的抗几何形变能力,对MPEG压缩和去帧等攻击具有很强的鲁棒性.     

抗几何攻击的量化鲁棒水印技术研究

提出了一种能够有效抵抗旋转、平移、缩放等基本几何攻击的鲁棒图像水印方案,在其嵌入方案中,提出一种几何不变量——基于图像圆区域内的统计特征不变性。利用该不变性,可以较好地矫正几何形变。在嵌入方案中,实现了在一个嵌入点上嵌入2比特水印信息量,并且利用HVS特性,把水印自适应地嵌入在视觉不敏感区域的纹理方向上。在水印提取方案中,利用特征圆形区域矫正形变,然后在DCT变换域中盲提取水印。实验结果表明,该水印方案具有很好的透明性,同时具有较强的抵抗基本几何形变能力,并且对于一般的图像处理、JPEG压缩等攻击具有较好的鲁棒性。     

人眼视觉特性与SIFT相结合的视频双水印算法

针对视频水印容易遭受几何攻击以及水印的鲁棒性与透明性的平衡问题,提出一种基于人眼视觉特性与尺度不变特征变换（SIFT）相结合的抗几何攻击视频双水印算法。首先获取视频序列中人眼视觉掩蔽阈值作为水印的最大嵌入强度。其次,将视频帧进行离散小波变换（DWT）,对中高频子带系数提出基于视频运动信息的自适应水印算法;针对低频子带,提出基于小波低频系数统计特性的抗几何攻击视频水印算法。最后,以SIFT作为触发器判断视频帧是否遭受几何攻击,对遭受几何攻击的视频帧利用SIFT的尺度与方向不变性进行校正,并对校正后的视频帧提取水印信号;针对非几何攻击的视频帧,直接利用中高频提取算法。所提算法与实时性视频水印算法——基于小波域直方图的视频水印（VW-HDWT）算法比较,峰值性噪比值（PSNR）提高了7.5%;与基于特征区域的水印算法相比,水印嵌入容量提高约10倍。实验结果表明,在保证水印透明度较好的情况下,所提算法对常规几何攻击具有较强的鲁棒性。     

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.     

安全高效的水印认证协议

基于完全零知识交互证明系统和位委托方案,提出了可证明的安全水印认证协议.现有文献大都使用基于Cox的扩频数字水印方案或对其进行修改后的扩频水印方案.采用了鲁棒性较强的更适合于版权保护的乘法嵌入规则,在宿主信号中嵌入水印;水印检测时,在充分考虑了不同的变换域、信道特性以及人类视觉特性的基础上,采用基于广义高斯分布和Weibull分布模型的各种变换域的鲁棒优化检测器.使用位委托方案对数字水印信息进行委托,并联合使用随机序列隐藏水印嵌入位置信息.协议确保了在证明相应水印存在的同时,没有泄露任何有关水印的敏感信息,防止了蓄意攻击者利用认证过程中泄露的有关水印的敏感信息(如水印、水印位置、提取密钥等)来移除或伪造水印.数字水印方案对各种变换域的水印检测器给予了较全面的考虑,所以,应用该协议进行水印认证,其安全性、有效性、鲁棒性和实用性都有较大提高.     

Hybrid robust watermarking for color images

In this paper, we present a blind and highly robust watermarking scheme method for color images by combining the advantages of both spatial and frequency domain. Watermark is generated for each channel (RGB) of the color image by extracting spatial domain features using Gray Level Co-occurence Matrix as well as a unique identification number. The watermark is embedded in Principal Component Analysis (PCA)-based less correlated low and high frequency sub bands in such a way that the perceptual quality of the image is preserved. Imperceptibility is achieved by embedding the watermark in less correlated sub bands and robustness is achieved by spreading the watermark using Laplacian Pyramid in contourlet transform. Simulation results show that the proposed scheme can survive various image processing and signal processing attacks. The proposed method achieves high transparency, imperceptibility and robustness compared to some of the existing schemes.     

基于Watson视觉模型的自适应视频水印

提出了一种基于Watson视觉模型的自适应视频水印，Watson视觉模型用于控制水印的嵌入强度。借助于该视觉模型，很容易权衡水印鲁棒性和感知透明性的关系。经过实验证实，该水印系统对常用的视频攻击（MPEG压缩、帧丢失、帧剪切、帧重排）是鲁棒的，同时具有感知透明性和实时性等特性。     

基于DWT和DCT域的二值图像数字水印算法

提出一种基于DWT和DCT域的有意义二值图像数字水印算法；利用Arnold变换对水印序列进行置乱，消除象素的空间相关性，增加水印的安全性；而结合小波变换和离散余弦变换的特性，将水印信息嵌入到图像变换域的低频和中频系数中，提高水印的鲁棒性和不可见性；实验证明该算法具有较好的抗压缩、抗噪音和抗剪切性。     

一种带纠错编码的小波域盲水印算法

先前众多的DWT(discretewavelettransform)域水印算法几乎都是私有水印或易脆水印,而针对版权保护的鲁棒的、公开的小波域水印算法却极少。文章提出了一种小波域盲水印算法,水印嵌入到小波分解的高频子带,通过采用小波系数的数字化编码技术实现了盲水印的提取。水印在提取过程中不需要任何原始图像信息。为提高水印的鲁棒性,引入了简单的纠错编码机制。