数字水印算法的鲁棒性和不可见性研究

研究用于数字图像版权保护的数字水印算法。由于数字图像的直观可见性,嵌入其中并对其进行版权保护的数字水印需要隐藏在图像内,但传统的数字水印算法不能兼顾实现鲁棒性和不可见性,造成水印的抗攻击能力不强。为了解决上述难题,提出了一种基于邻域均值的水印算法,首先对原数字图像进行多尺度Contourlet域变换,将图像分解为多个子带,便于增强嵌入水印的鲁棒性,然后对水印图像进行Arnold变换并加密,根据邻域均值量化算法选取图像中重要区域嵌入水印,保证嵌入水印的不可见性,最终实现水印的有效嵌入。实验证明,这种方法能够兼顾数字水印的鲁棒性和不可见性,提高了水印的抗攻击能力,取得了满意的结果。     

基于SVD和HVS的数字水印算法

在分析一个SVD经典算法的基础上,提出了一种基于SVD和HVS的数字水印算法.该算法采用基于块系数关系的嵌入方法,同时为了解决不可见性和鲁棒性的矛盾,结合人类视觉系统的掩蔽特性嵌入水印.为了提高水印的安全性,采用了Arnold变换.实验结果表明,该算法在保证不可见性的同时,在鲁棒性方面也有较好的性能,能抵抗常见的图像处理及攻击.     

改进的基于DCT的自适应水印算法

基于原始图像的纹理特征和亮度特征以及人类视觉系统的特点,给出一种改进的基于DCT的自适应嵌入水印算法。算法采用Arnold变换对水印图像进行预处理,自适应选择强度因子,将一幅二值水印图像嵌入到原始图像中,实现了水印的不可见性和鲁棒性。仿真实验结果表明,算法对常见的图像处理操作具有较强的鲁棒性和稳健性。     

基于小波包变换的图像数字水印算法

提出一种基于小波包变换和人类视觉特性的自适应盲水印算法。该算法选择原始图像小波包变换的中频子带进行嵌入,提高了水印的容量和不可见性;采用双极性量化方法嵌入水印,根据嵌入强度自适应地确定量化步长,提取时无需使用原始图像。实验证明该算法对常见的图像处理攻击具有良好的鲁棒性,同时也很好地保证了水印的不可见性。     

基于DCT量化的彩色图像盲水印算法及其MATLAB实现

本文提出一种基于小波变换和DCT变换的彩色图像盲水印算法。将载体彩色图像进行空间转换和小波分解,通过量化,将置乱后的水印图像自适应嵌入到载体低频子带的DCT系数中。结果表明,该水印系统有较好的鲁棒性和不可见性。     

数字图像水印嵌入和提取的平稳小波变换方法

提出一种基于离散平稳小波变换的变换域的数字图像水印嵌入和提取算法。本算法先将数字水印图像进行置乱变换(Arnold变换),然后将置乱后的水印图像嵌入到平稳小波变换后的图像中,最后将提取出的水印图像进行Arnold反置乱变换得到原始水印图像。由于本算法选择了合适的水印嵌入位置,实验结果表明,该算法不但使水印具有很好的不可见性,而且所嵌入的水印对一般的图像处理如噪声、滤波、旋转、压缩等有很强的鲁棒性。     

基于DCT量化的彩色图像盲水印算法及其MATLAB实现

本文提出一种基于小波变换和DCT变换的彩色图像盲水印算法。将载体彩色图像进行空间转换和小波分解,通过量化,将置乱后的水印图像自适应嵌入到载体低频子带的DCT系数中。结果表明,该水印系统有较好的鲁棒性和不可见性。     

基于小波系数块能量分析的自适应数字水印算法

为增强水印的鲁棒性，提出一种基于小波变换的改进数字水印算法。该算法将宿主三级小波变换后的第三级细节子图分别分割成互不重叠的系数块，进而对各块能量进行统计分析以确定更适于水印嵌入的块，最后结合人类视觉系统的掩蔽特性，在所选块的最大系数上实现水印的自适应嵌入。理论分析与仿真结果表明应用本算法实现的水印具有更好的鲁棒性和不可见性。     

基于图像边缘的自适应互补水印算法

对图像数字水印的鲁棒性和不可见性进行了研究,提出了一种在图像边缘处嵌入数字水印的思想.利用Sobel算子新灰度值提取边缘特征点并自适应地确认水印嵌入强度.同时根据人类视觉系统的特性,在小波变换后的细节子带上嵌入互补性水印.实验结果表明,嵌入水印后的图像无明显质量下降,并且可以有效地抵抗压缩,滤波、噪声等各种攻击.证明了该基于图像边缘的自适应互补水印算法同时具有较好的鲁棒性和不可见性.     

DWT域的关系数据库鲁棒性盲水印算法研究

针对数据库水印鲁棒性与不可感知性的矛盾,提出了一种基于小波变换（DWT）的数据库鲁棒性盲水印算法。算法首先利用筛选算法筛选出可嵌入水印的候选属性,并进行子集分割与重排,然后分别对子集数据、置乱水印图像进行DWT变换,通过压缩算法将水印低频部分压缩后嵌入到子集数据的高频部分,实现水印与原始数据的融合。理论分析和实验表明,该算法具有较强的鲁棒性和较好的不可见性。     

基于差错控制编码的数字图像水印方法

数字水印是近年来出现的一种新的数字媒体产品版权保护技术,其过程可看作干扰信道的通信,不可见性和鲁棒性是数字水印最基本的要求。文章根据通信中的差错控制编码(ECC)原理提出了一种提高数字水印鲁棒性方法,水印的嵌入在DCT域进行,为保证水印不可见,嵌入算法结合图像特征和人眼视觉掩蔽特性自适地将水印信号嵌入到DCT系数中。实验结果表明该方法能大大提高水印的鲁棒性。     

一种基于图象内容的小波域鲁棒水印技术

为了提高水印的鲁棒性及抗攻击能力，提出了一种基于图象内容的小波变换域水印技术，该技术是将水印内容的选取与原始图象的内容相联系，并在水印嵌入之前，先对水印进行伪随机排列，分块，扩展等预处理，以增强鲁棒性，其与传统的水印方法不同的是，在水印嵌入过程中选将分块后的水印嵌入，然后将整个水印嵌入，这样水印不仅嵌入到图象小波分解系数的低频分量中，也嵌入到高频分量中，而提取过程中，也同样提取分块后的水印和整个水印，并将基于图象内容的水印与事先给定水印在相同条件下进行了比较实验，实验结果表明，这种水印技术的鲁棒性明显好于传统水印技术，同时还证明了水印嵌入的容量不仅与视觉系统的刚刚可分辨门限有关，而且与水印信号本身的一些特性有关系。     

基于Logistic混沌映射和IWT-SVD量化的盲鲁棒水印算法

为了提高数字水印的鲁棒性以及水印嵌入位置的保密性,提出了一种基于Logistic混沌映射和整数小流变换—奇异值分解(IWT-SVD)量化的盲鲁棒水印算法:对二值水印图像进行Arnold置乱,对原始载体图像进行8×8分块,利用生成的Logistic混沌序列选择嵌入水印的图像块,充分保证了水印嵌入位置的保密性;对选中的图像块进行二级IWT分解,对得到的二级低频子带系数进行SVD;将置乱后的水印信息嵌入.算法不需要原始载体图像,实现了水印的盲提取,更具实用性.仿真实验结果表明:算法对常规图像处理操作、压缩攻击和剪切攻击均具有较强的稳健性.     

一种基于纠错编码和交织的盲水印算法

根据通信中的纠错编码和二维交织原理提出了一种提高鲁棒性的二值图像水印算法,使水印系统的抗攻击纠错能力大大增强。水印嵌入公式的设计很好地平衡了水印透明性与稳健性之间的矛盾,而且水印的提取并不需要原始载体图像的参与,实现了真正意义上的盲水印检测。     

一种3维模型的网格盲水印算法

3维模型的数字水印是数字水印研究的热点之一,鲁棒性、嵌入可读性水印和盲检测是3维模型数字水印的难点所在。从增强3维模型数字水印的鲁棒性出发,提出一种基于局部几何空间的3维模型数字水印算法,它以模型三角网格顶点在其一环邻居顶点为所确定的局部几何空间;通过改变顶点在局部几何空间中的位置来嵌入水印,并以调整其间的夹角来嵌入水印序列的索引,而调整顶点与圆心的距离来嵌入较高比特的二进制数值。本文算法在水印检测时,无需原始模型,且可抵抗平移、旋转、均匀缩放、顶点乱序、剪切及网格简化等攻击。实验结果表明, 该水印算法具有很好的鲁棒性、可读水印的不可感知性和盲水印检测的优势。     

基于视觉注意模型的数字图像水印算法

提出了一种基于视觉注意模型的数字图像水印算法,充分利用人眼的视觉注意特性,通过对图像中视觉注意区域嵌入较弱的水印信息,降低水印图像的视觉失真,对非视觉注意区域嵌入较强的水印信息,提高水印检测的鲁棒性.在多幅图像上的实验结果表明,该方法能够有效地隐藏图像水印信息,获得较佳的图像视觉效果;并且,在各种常见的图像攻击下,水印检测结果优于基于边缘的方法.     

基于离散小波变换的数据库水印检测算法

为了克服空域水印技术的不足,提出一种基于离散小波变换的关系数据库水印算法.根据过滤规则,从关系数据库中抽取某一类的数据,组成二维信号,将水印嵌入到二维信号的小波域中.使用该算法嵌入的数字水印具有很好的隐蔽性,对原始载体的影响很小.同时,嵌入的数字水印具有较好的鲁棒性,常规的数据库的处理方法对其影响较弱.     

基于DCT变换的图象分块数字水印算法

数字水印是数字作品版权保护的重要技术手段,不可察觉性和鲁棒性是图象水印中基本要求,但它们却是一对互相制约的因素.该算法提出了一种新的数字水印嵌入和提取方法,以一幅图象作为水印,信息量大,优于通常把文本,字符作为水印的方法;分块随机嵌入提高了水印嵌入的顽健性;根据图象局部特征确定水印的嵌入强度,使水印的嵌入强度随图象局部特征变化而变化.针对典型攻击的实验结果表明该算法具有很好的鲁棒性.     

基于DWT-SVD域的彩色图像自适应水印算法

为了保护数字彩色图像版权,提出了一种结合离散小波变换(DWT)和矩阵奇异值分解(SVD)的彩色图像自适应水印算法。其主要设计思想是:先将原RGB彩色图像的各颜色分量进行小波分解;再将得到的中、低频带的小波系数与原水印图像分别进行奇异值分解,水印信息的奇异值重复嵌入到三通道中、低频带的小波系数奇异值中,且利用临界视觉阈值与奇异值之间的关系对水印嵌入强度作自适应调节,从而达到增强水印鲁棒性和确保水印透明性的目的。本算法适用于二值及灰度水印,在二值水印的提取过程中需设定一个提取阈值,以保证提取水印的完整性。仿真结果说明本算法对水印系统的透明性与鲁棒性作了较好的协调,是一种较稳健的算法。     

A robust semi-blind watermarking for color images based on multiple decompositions

In this paper, a robust semi-blind watermarking scheme for color images, based on multiple decompositions is proposed to preserve the copyrights of the owner. Using multiple decompositions, the gray watermark is embedded into a host color image. Prior to that, to enhance security the gray watermark is encrypted with Arnold transform and SVD by generating secret keys. The luminance component of the given host image is subjected to discrete wavelet transform(DWT), contourlet transform(CT), Schur decomposition and singular value decomposition(SVD) in sequence and finally the watermark is embedded. In the semi-blind extraction process, the watermark is extracted without the help of the original host image. Experimental results show that the proposed watermarking scheme has better visual imperceptibility and high robustness against image & signal processing attacks compared to other methods.