基于图像的数字水印攻击技术的研究*

对水印攻击的鲁棒性是数字水印技术的基本要求,许多算法均称对各种常用变换具有很高的鲁棒性,相对地,为了验证水印算法的鲁棒性,人们提出了许多水印攻击技术。对基于图像的数字水印攻击技术进行了详尽的概括总结,展示出这一领域的发展趋势,并提出了亟待克服的核心问题。     

抵抗几何攻击的数字图像水印技术的研究

数字水印技术是近年来提出的一种有效的数字产品版权保护技术。目前数字水印算法的抗攻击能力还不能完全达到应用的要求，几何变换攻击被认为是提高水印算法鲁棒性的关键问题。本文首先对数字水印攻击，几何变换攻击作用等方面进行了探讨，然后分析了当前图像水印抵抗几何攻击的各种策略，提出了下一步可能的发展方向。     

基于图像分割的抗压缩与抗几何攻击数字水印

本文介绍了数字水印的工作原理和典型算法。由于数字图像在互联网中传播可能会面临压缩和几何攻击,本文着重阐述了抗压缩与抗几何攻击数字水印方案,比较了该方案的不可见性和鲁棒性,该方案在图像传输中有着重要的意义。     

信息安全中的数字水印算法研究

研究数字图像版权保护问题,数字水印要求不可复制、防攻击等特性.针对传统数字水印算法不能很好的抗几何攻击,为了更好对数字图像版权进行保护,提出一种图像归一化技术的数字水印算法.通过对原始图像和攻击后的图像的归一化处理,使水印和图像在嵌入与提取过程保证同步,提高数字水印抵抗几何攻击的能力.仿真结果表明,图像归一技术的水印算法能够很好抵抗各种几何攻击,提高了数字水印抗几何攻击的鲁棒性,为保护版权提供了参考.     

数字水印的攻击方法及评价

介绍了数字水印的基本理论,分析和总结了数字水印的攻击技术,并对水印系统做出了理论评价。通过Matlab实验仿真,使用图像低通滤波、旋转、剪切、JPEG压缩、高斯噪声和椒盐噪声攻击方法对比分析了基于DCT和DFT的水印系统的鲁棒性,并对水印质量做出了评价。     

基于DWT的水印嵌入规则性能研究

在数字水印研究中,一个重要的问题是水印的不可见性与鲁棒性之间的折中。根据实际应用,数字水印的嵌入规则主要有乘性规则、加性规则和一种区域融合嵌入规则。本文主要从数字水印的抗攻击性方面,结合不同的嵌入规则,对各种常见图像攻击进行测试,在检测不同嵌入规则性能优劣的同时,为水印方法的选择与应用,提供指导和参考,以达到最佳的使用目的。     

基于频域双线性插值的数字水印算法

文中提出了一种数字水印技术，它基于频域双线性插值方法，同时运用小波变换添加水印，能很好地抵抗旋转攻击，实验表明此算法在压缩、滤波方面也有很强的鲁棒性。     

基于图论的文本数字水印技术

由于文本自身的一些特点,相对于其他的媒体,在文本中嵌入数字水印更加困难.这造成了当前文本数字水印技术的发展远远落后于其他数字水印技术.提出了一种新的基于图论的文本数字水印技术,通过适当改变字符或字符串的拓扑结构,设计出语义上相同的字符或字符串的多种字形,并将这些字形映射为图论中的“图”,对“图”或者“图”的特征量进行恰当的编码,利用这些编码来表示数字水印;描述了水印嵌入、检测方法的数学模型;给出了鲁棒性和视觉影响试验方法与结果;提出了文本数字水印系统通用去除攻击准则,并分析了这种水印的抗攻击性能与方法.通过实验与分析可知,该文本数字水印技术具有水印容量大、鲁棒性强、视觉影响小、抗攻击能力强的特点.使用这种技术,在字符中嵌入水印对于汉语、韩语等象形文字具有一定的优势,而英语、法语等字母文字适于在字符串中嵌入水印.     

基于Harris-Laplacian的特征点均衡化鲁棒数字水印

针对目前数字水印算法对一些去同步攻击和复合性的几何攻击难以应对问题,提出一种基于Harris-Laplacian的特征点均衡化鲁棒数字水印方法。通过改变Harris-Laplace方法中Harris角点的尺度空间来获得分布均匀的特征点;采取梯度指标以决定特征方向,依据特征点与其决定的特征方向以获得不变的特征域;在特征区域中嵌入水印。该方法增强了数字水印对一般性常规几何攻击以及复合性攻击的抵抗能力。仿真结果表明,新方法可以很好地处理几何攻击后的图像改变,同时避免了嵌入的水印信息在提取的特征区域外,具有很好的鲁棒性。     

基于SVD和Radon变换的抗旋转攻击盲水印算法

为了提高传统基于奇异值变换（SVD）的数字水印抗几何攻击能力,提出一种在小波变换域将Radon变换和奇异值变换相结合的抗旋转攻击鲁棒性水印算法。将宿主图像进行小波变换,对变换后的低频子带进行奇异值分解,将经过仿射变换置乱后的二值水印图像嵌入到奇异值中。在水印嵌入操作上采用了奇偶量化嵌入算法从而实现了二值水印图像在水印检测时的盲提取;同时在水印检测之前,利用Radon变换检测算法对待检测图像进行几何校正,然后提取水印信息。实验结果表明,该算法对于噪声感染、滤波、JPEG压缩等常规信号处理的鲁棒性优于传统的基于SVD的数字水印算法,同时对于旋转几何变换具有很好的鲁棒性。     

基于图像特征点与伪Zernike矩的鲁棒水印算法研究

以Harris-Laplace检测算子及伪Zernike矩相关知识为基础,提出一种可有效抵抗几何攻击的数字水印新算法.该算法首先利用Harris-Laplace检测算子从载体图像中提取出稳定的特征点;然后根据特征尺度自适应确定局部特征区域,并使其尺度标准化;最后通过量化调制伪Zernike矩幅值将水印     

基于LSB的抗旋转攻击鲁棒性数字水印算法

现有的基于空域的最不重要位（Least Significant Bit,LSB）水印算法缺乏抵抗几何攻击的能力,例如将嵌入水印后的图像旋转微小的角度就会导致水印检测的失败。为了提高空域的LSB水印算法抗几何攻击的能力,提出了1种基于LSB的抗旋转攻击鲁棒性数字水印算法。通过仿真实验证明该算法对于旋转的几何攻击具有良好的检测精度,并且整个算法实现简单,嵌入的水印数据容量大,是1种简单可靠的数字水印算法。     

图像数字水印的攻击及基准测试软件

随着各种图像数字水印算法的提出，对所有数字水印方案引入一个合理、统一的基准测试软件将对数字水印的发展起到很好的促进作用。文章在描述影响图像数字水印系统性能参数的基础上，对数字水印的各种典型的攻击方式作了较完整的分析，最后对现有的基准测试程序Stirmark进行了探讨，指出了其需改进之处。     

一种抗几何攻击的视频水印算法

提出了一种基于视频序列时空不变信息的视频水印算法。在嵌入水印时生成同步帧，并确定同步帧时空不变特征点位置，检测时根据同步帧时空不变特征点的位置，实现对视频序列几何失真的矫正，对水印信息进行检测和提取。实验表明，该算法能有效地抵抗帧插入和帧丢失等时间轴同步攻击和高强度几何攻击。     

一种抗多种协议攻击的数字水印算法

随着数字水印的不断被应用,在一些情况下数字水印受到攻击次数及种类也越来越多,其中解释攻击和拷贝攻击造成的危害日益严重,而这两种恶意攻击都属于协议层面的攻击,这也成了亟待解决的问题;提出了一种用原始图像的图像数字签名作为水印并结合双水印系统机制的数字水印算法,该算法巧妙地解决了上述问题;最后,经过仿真实验证明该算法可以很好地抵抗以上两种协议的攻击,在提高了数字水印的安全性方面起到了一定的作用.     

稳健局部特征非下采样小波域数字水印

目的 基于数字水印技术的音乐作品版权保护是学术界的研究热点之一,多数数字音频水印方案仅仅能够对抗简单的常规信号处理,无法有效抵抗破坏性较强的一般性去同步攻击。为此,提出了一种基于稳健局部特征的非下采样小波域数字水印算法。方法 利用非下采样小波域平滑梯度检测算子从载体音频中提取稳定的音频特征点,结合数字音频样本响应确定局部特征音频段,采用量化调制策略将数字水印信号重复嵌入局部特征音频段中。结果 选取4段典型的采样频率为44.1 kHz、量化精度为16 bit、长度为15 s的单声道数字音频信号作为原始载体进行测试,并与经典算法在不可感知性和鲁棒性两方面进行对比。结果表明,本文算法在含水印音频与原始载体音频间的信噪比平均提升了5.7 dB,同时常规攻击和去同步攻击下的平均检测率分别保持在0.925和0.913,高于大多数传统算法,表明了本文算法具有较好的不可感知性。在常规信号处理（MP3压缩、重新量化、重新采样等）和去同步攻击（幅度缩放、随机剪切、音调伸缩、DA/AD转换、抖动等）方面均具有较好的鲁棒性。结论 本文利用描述能力强且性能稳定的平滑梯度刻画局部数字音频性质,提出一种基于平滑梯度的非下采样小波域音频特征点提取方法,有效解决了音频特征点稳定性差且分布极不均匀的缺点,提高了数字音频水印对音调伸缩、随机剪切、抖动等攻击的抵抗能力。     

一种可有效抵抗几何攻击的鲁棒图像水印算法

伪Zernike矩(Pesudo-Zernike Moments)是一组正交复数矩,其不仅具有旋转不变性、更低的噪声敏感性,而且还具有表达有效性、计算快速性以及多级表达性等特点.以伪Zernike矩理论为基础,提出了一种可有效抵抗几何攻击的数字图像水印新方案.该方案首先结合伪Zernike矩的旋转不变特性,计算出原始载体图像的伪Zernike矩;然后选取部分低阶伪Zernike矩;最后采纳量化调制策略将水印信息嵌入到伪Zernike矩幅值中.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、几何攻击等能力,整体性能优于Zernike矩图像水印方案.     

基于Krawtchouk不变矩和SVD-LWT的双重水印研究

为提高数字图像水印的鲁棒性和透明性,提出了一种基于Krawtchouk不变矩、奇异值分解(SVD)和提升小波变换(LWT)的彩色图像双水印算法。该算法首先从载体RGB图像中提取绿色分量进行两级提升小波变换,利用Krawtchouk不变矩对平移、旋转和缩放的不变性以及Krawtchouk矩良好的局部特性和重构性,计算其低频分量的Krawtchouk低阶矩不变量构造水印系统;然后对其变换后的中频分量奇异值进行分解,嵌入混沌置乱后的水印图像的奇异值作为另一水印系统。仿真实验结果表明,该算法不仅有良好的不可见性,而且对常见攻击和几何攻击都具有很好的鲁棒性,并具有一定的应用价值。     

图像数字水印的攻击与评估

近年来,随着多种图像数字水印算法的提出,有必要建立一系列评估算法性能的评估标准.本文列举了一系列对数字图像的攻击方法,提出了检验图像水印算法稳健性和不可见性的标准,并给出了空域法和基于小波法下图像水印质量的评估结果.