智能水印检测器的设计及应用

水印检测错误会严重损害水印系统的可信度.在水印实用化过程中,一个必须解决的问题是如何使水印检测器的错误率达到最小.本文提出在水印检测过程中采用智能信息处理技术-独立分量分析技术来实现智能水印检测器.利用独立分量分析的盲源分离能力,在水印检测过程中不需要任何关于原始图象、水印信号以及可能的攻击信息的情况下不仅可以检测到水印信号的存在而且可以精确的提取水印信号,提取的水印精确度取决于水印与原始图象、密钥之间的独立程度.实验过程中的攻击由Stirmark产生,实验数据证明这种智能水印检测器对Stirmark提供的各种攻击(如剪切、滤波、图象压缩、删行、删列、旋转、尺度变换以及多种攻击同时存在时都具有很好的鲁棒性,还可以进行多个水印的提取.这种新型的智能水印检测器的性能比现有的检水印测器优越很多.     

基于Tchebichef不变矩的多比特抗几何攻击图像盲水印算法

现有的大多数水印算法对旋转、平移和尺度变换等几何攻击的鲁棒性比较差,微小的几何攻击都有能导致水印检测器失效,因此水印算法对几何攻击具有鲁棒性非常重要。本文提出了一种基于Tchebichef不变矩实现的多比特几何攻击不变性图像盲水印算法。文中具体介绍了Tchebichef不变矩的构造方法,水印是事先产生的与原始图像无关的信号,嵌入过程中将水印嵌入到图像的Tchebichef不变矩中实现几何攻击不变性。水印检测过程中采用独立分量分析技术实现真正意义上的多比特水印盲检测。文中具体分析了所提出的水印算法的计算复杂度,实验过程中采用通用水印测试软件Stirmark对所提出的水印算法进行鲁棒性测试,实验数据说明这种水印算法对Stirmark具有很好的鲁棒性。     

一种小波域自适应鲁棒闭环数字盲水印技术

本文提出了一种基于小波域的闭环自适应图像鲁棒数字盲水印技术.水印的嵌入过程是一个闭环过程,且其嵌入的位置及强度均与原始图像有关.水印嵌入的初始强度由小波域图像压缩的量化因子决定,并根据检测要求不断的进行调整,从而达到水印的最佳嵌入.本文证明了这种闭环系统的收敛性,并且给出了水印检测过程中正确检测概率和虚警检测概率的求解公式,可用于闭环系统的检测性能判决条件.水印的检测过程中不需要任何原始图像和原始水印信号的信息,采用独立分量分析实现对水印信号的盲检测.检测过程中不仅可以检测到水印的存在,而且可以提取出嵌入到图像中的多个水印信号.实验结果证实了本文提出的闭环自适应数字盲水印技术优于传统的自适应水印技术,水印检测过程中在不需要考虑水印图像所经历的攻击类型及攻击参数的情况下可以正确的提取水印信号.本文提出的水印算法对通用水印测试软件Stirmark具有很好的鲁棒性.     

基于ICA的智能数字水印技术

该文提出了一种基于智能信息分析方法--独立分量分析的智能数字水印新算法。水印嵌入之前先对其进行预处理,嵌入过程可以在图像任意作用域中实现,并给出了小波域中的一种闭环嵌入方法。水印嵌入的强度由小波域视觉模型决定。在不需要任何原始图像、水印和攻击类型等信息的情况下,该算法不仅可以检测到水印而且可以完全提取水印,实现了真正意义上的水印盲检测,并对多个水印嵌入的情况也可以进行水印提取。水印检测的精确程度取决于图像与水印之间的独立性以及所采用的密钥。实验过程中攻击由通用水印测试软件Stirmark产生,实验数据证明本文提出的水印算法对Stirmark提供的各种攻击剪切、滤波、图象压缩、删行、删列、几何攻击以及多种攻击同时存在时都具有很好的鲁棒性。     

双声道音频水印的同步及盲检测算法

基于双声道特性提出了水印同步及盲检测方法。通过计算左右声道Mel频率倒谱系数特征并利用左右声道相关性实现水印同步段,并将水印嵌入在这个同步段内。同时分析了水印嵌入及攻击对同步性能的影响。利用左右声道同时嵌入正相关或负相关的水印,在水印检测时可对左右声道进行相关检测来确定水印嵌入信息,实现了相关检测在水印盲检测中的应用。水印检测时,既不需要原始载体,也不需要原始的水印信息。实验结果表明:提出的同步及水印嵌入算法对加噪、MP3压缩、重采样及重量化等攻击具有较强的健壮性。     

基于Krawtchouk不变矩的仿射攻击不变性局部水印算法

本文提出了一种基于原始图像Krawtchouk不变矩实现的仿射攻击不变性局部水印算法.具体介绍了Krawtchouk不变矩的构造方法,水印是事先产生的且与原始图像无关,通过将水印嵌入到图像的Krawtchouk不变矩中实现仿射攻击不变性.这种基于Krawtchouk矩的水印算法是局部水印技术,即水印的嵌入只是影响到部分原始图像,因此该算法对剪切攻击具有很好的鲁棒性.检测过程中采用独立分量分析技术实现真正意义上的盲检测.文中具体分析了所提出算法的计算复杂度,实验数据说明这种水印算法对通用水印测试软件Stirmark具有很好的鲁棒性.     

基于秘密分享的DCT域数字图像水印算法

在离散余弦变换(DCT)的基础上提出了一种基于秘密分享的数字图像水印算法。秘密分享方案在保证水印可认证性的前提下大幅度减少了信息嵌入量;在检测水印时无需使用原载体图像或原水印图像,有效实现了原始水印的盲检测,从而能够有效的应用于图像和视频信号的实时处理。实验结果表明,该算法对于JPEG压缩、各种噪声和滤波等攻击具有较强的鲁棒性。     

Tchebichef矩在图像数字水印技术中的应用

提出了一种利用原始图像的Tchebichef矩来增加水印顽健性的方法,即利用原始图像的一个或多个Tchebichef矩的值来估计水印图像所经过的几何变换的参数以及图像增强等图像处理操作的参数,并将这一过程作为水印检测的预处理过程。实验中将多种不同的水印信息在不同的图像处理域(包括DWT、DCT、FFT以及空间域等)实现水印信息的嵌入。为了检测这种估计算法的顽健性,本文实验中的几何攻击是由Stirmark产生的。计算机模拟实验证明这种估计方法简单,估计精度很高,增加了图像水印技术对几何攻击的顽健性,而且可在任何处理域中实现,具有很好的实用价值。1     

饱和检测器在数字水印方案中的应用

本文利用饱和检测器在离散余弦变换(DCT)域水印方案中进行水印检测.饱和检测器无须事先了解原始图像和水印,实现盲水印检测.在加入噪声、滤波以及压缩图片中进行水印检测,体现出了算法的鲁棒性.     

基于广义高斯分布模型的小波域自适应盲水印方案

文章提出了一种基于小波系数广义高斯分布模型的自适应盲检测算法.算法通过估计小波各个子带广义高斯分布模型的形状参数,采用局部最优检测器,实现了小波域盲水印的自适应检测.仿真实验结果证明了该方案比符号相关检测器具有更好的鲁棒性.     

Localized affine transform resistant watermarking in region-of-interest

Many proposed image watermarking techniques are sensitive to affine transforms, such as rotation, scaling and translation. In this paper, a localized affine transform resistant watermarking is designed utilizing Krawtchouk transform and dual channel detection. Watermark is inserted into the significant Krawtchouk invariant moment. Watermarking based on Krawtchouk moments is local, which permits to the watermark to be embedded at the most significant information-wise portion. Watermark embedding intensity is modified according to the results of performance analysis. The convergence of closed loop embedding system is proved. An optimum watermark detector is designed with the introduction of dual channel detection utilizing high order spectra detection and likelihood detection. The detector extracts watermark blindly utilizing Independent Component Analysis. The computational aspects of the proposed watermarking are discussed. Experimental results demonstrate that this watermarking is robust with respect to attacks produced by watermark benchmark—Stirmark.     

DCT域图像水印的局部优化检测性能研究

水印检测是数字水印技术最关键的步骤之一.水印检测的传统方法是采用线性相关的方法,但是该方法存在问题.本文根据数字图像离散余弦变换(DCT)域交流系数的广义高斯分布模型,对图像水印的局部优化检测方法进行了推导,并给出了水印检测器检测性能的理论分析结果.实验结果验证了图像水印局部优化检测方法检测性能理论分析的有效性,以及实际检测性能的优越性.     

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.     

Optimum decoding and detection of multiplicative watermarks

This work addresses the problem of optimum decoding and detection of a multibit, multiplicative watermark hosted by Weibull-distributed features: a situation which is classically encountered for image watermarking in the magnitude-of-DFT domain. As such, this work can be seen as an extension of the system described in a previous paper, where the same problem is addressed for the case of 1-bit watermarking. The theoretical analysis is validated through Monte Carlo simulations. Although the structure of the optimum decoder/detector is derived in the absence of attacks, some experimental results are also presented, giving a measure of the overall robustness of the watermark when attacks are present.     

应用传输分集改善数字水印的稳健性

许多通常的多媒体信号处理,如剪切、滤波、感知编码等,引起了水印信号衰落状的偏倚。本文提出了一种应用传输分集技术改善数字水印的稳健性的方案。该方案对原始图像作小波金字塔分解,并选择中频子带作为传输信道用来嵌入水印,然后对水印进行伪随机置乱,利用空时编码及其差分检测技术实现水印的嵌入与提取,提取过程无需使用原始图像与估计信道状态信息。实验结果证实了该方案改善了稳健水印的性能。     

Robust digital watermarking algorithm based on continuous hyperchaotic system and discrete wavelet transform

Many digital watermarking methods have been pro-posedin the last fewyears[1 ,3].It is a tradeoff problemsince whenthe robustness of a watermarkincreases ,theperceptual quality of the contents will be degraded.Hence,the main goal of i mproving a watermarki…     

基于三维小波变换的视频水印嵌入与盲提取算法

为了寻求有效的数字媒体保护方法,该文提出了一种在三维小波变换域内基于二值运算的数字视频水印嵌入算法。为了实现水印的获取,提出了一种相应的水印盲提取算法。水印的嵌入与提取算法每次只对4帧图像进行小波分解,不仅充分利用了小波变换良好的空时多分辨特性,而且占用内存空间少、时延低,适合视频流的在线水印嵌入和提取,并易于硬件的实时实现。实验结果表明,该文所提出的视频水印算法对高斯噪声、MPEG编码、帧平均、帧抽取和帧置乱具有良好的鲁棒性。     

Watermark detection based on the properties of error control codes

Watermark detection is a topic which is seldom addressed in the watermarking literature. Most authors concentrate on developing novel watermarking algorithms. In a practical watermarking system, however, one must be able to distinguish between watermarked and unwatermarked documents. Many existing systems belong to the class of so called 'yes/no' watermarks, where the detector correlates the candidate image with some known sequence to determine whether a mark is present. Unfortunately, these watermarks often carry no extra information and are not very useful. On the other hand, multi-bit watermarking schemes typically use a separate reference watermark and the payload of the watermark is decoded only when this reference watermark is successfully detected in the received image. It is shown that it is not necessary to use a reference watermark for detection purposes if the watermark payload is encoded with an error control code. One can then put all the energy into the payload watermark and increase its robustness. The turbo code is used as an example of error control codes in the work presented, and simulation results using an algorithm based on the authors' previous work verifies their theory.