基于等级结构的二值文本图像认证水印算法

针对二值文本图像的结构特点, 定义了度量图像中像素点``可翻转性'的像素扩展差, 在此基础上, 提出了一种基于等级结构的用于图像完整性和所有者认证的脆弱水印算法. 根据等级结构, 将原始图像划分为多等级子块, 然后对各等级子块进行独立的水印生成和嵌入. 根据像素扩展差的大小, 将图像块内的像素点划分为``可翻转'和``不可翻转'像素点. 将混沌调制后的``不可翻转'像素点的值映射为混沌系统的初值, 经过混沌迭代生成水印信号, 然后将水印信号替代``可翻转'的像素点, 完成水印的嵌入. 另外, 在图像的最高级子块中嵌入所有者信息, 实现对所有者的认证. 实验结果表明, 该算法具有良好的视觉透明性, 可对二值图像的均匀区域进行有效保护, 并对图像的内容篡改进行多级检测与定位.     

基于混沌的双像素灰度差分脆弱数字水印算法

提出了一种用于图像认证的脆弱型数字水印算法。该算法利用混沌对初值的极端敏感性,由混沌系统产生基于图像内容的认证水印,通过修改双像素的灰度差将认证水印嵌入到图像中。该算法能对图像的真实性进行检测,具有较好的不可见性以及篡改检测和篡改定位能力,提取水印时不需要原始图像,是一种完全盲水印方案。     

一种篡改检测与篡改定位分离的图像认证方案

针对脆弱水印认证算法的篡改定位精度及安全性问题,提出了一种将篡改检测和定位分离的图像认证方案:对图像进行单像素置乱并将其低两位置零,采用像素关联技术生成各个像素的篡改定位水印,并将其嵌入到自身的次低位;将图像逆置乱后并进行分块,生成各个分块的篡改检测水印,将篡改检测水印嵌入到各像素的最低位,进而生成含水印图像.理论分析和实验结果表明:该方案可以抵抗目前针对单像素认证算法的Oracle攻击及针对分块算法的量化攻击,在保证系统安全性的同时可将篡改定位到单个像素.     

基于数独的大容量可篡改定位动态多重水印算法

提出一种基于数独的大容量动态水印算法,每像素的嵌入容量为2比特。先将原始图像分成大小为M×N像素不重叠区域,把大小为2M×N像素的若干个不同的水印嵌入到每个区域中。若加入水印后图像被篡改,则会造成篡改区域的水印不能正确提取。在任意时刻都可在感兴趣的区域中嵌入任意水印,即嵌入水印的位置和时间是按一定的协议动态确定的。实验结果表明该算法具有较大的水印嵌入容量和较高的篡改定位精确度。     

一种变容量的自嵌入图像易碎水印算法

为了减小图像自嵌入水印的长度,降低水印对载体图像质量的影响,同时为消除基于分块的图像认证算法中图像块之间的独立性,提出了一种变容量的自嵌入易碎水印算法:首先对图像进行2×2的分块,根据各分块灰度均值生成原始图像的均值图像;根据均值图像各像素之间的相关性进行游程编码;将编码信息作为水印嵌入在图像像素的最低两位中;篡改检测时首先使用字符串匹配的思想进行图像块和水印之间的匹配,对于未匹配成功的块,使用分组的方式进行再次匹配,以完成认证和恢复.该算法进行一次的水印嵌入,同时用于篡改检测与恢复,水印长度依赖于均值图像相邻像素之间的相关性,可有效缩短水印长度,减小对载体图像质量的影响.理论分析和实验仿真表明,算法在不可见性、篡改定位和恢复、抗拼贴攻击、漏检率等方面具有较好的效果.     

一种混合的自嵌入双水印算法

提出了一种基于小波变换的自嵌入的双水印算法。原始图像的次低位和最低位分别嵌入恢复水印和脆弱水印。原始图像的高6位进行小波变换,低频系数生成恢复水印,将其嵌入到图像的次低位。小容量信息嵌入到图像块本身的最低位,生成脆弱水印。本算法可以准确定位原始图像被篡改的位置,并能对内容被篡改的区域进行恢复。     

混沌的完全脆弱认证水印改进算法

针对现有空域脆弱认证水印算法定位精度低和安全性的问题,提出一种基于混沌的完全脆弱水印算法用于图像内容完整性认证和篡改定位。算法采用对原始图像分块的方法,计算图像块中各像素点高6位比特的灰度均值作为图像特征水印信息。利用混沌序列对水印信息进行加密和确定各水印比特嵌入的位置,篡改定位精度为2×2像素的图像块。实验结果表明,算法简单、安全性高,具有较好的实用性。     

一种基于哈达玛变换与混沌理论的脆弱水印算法

传统的水印算法,通常使用小波变换对原始图像进行变换。对于复杂图像被篡改,直接的小波变换很难识别。为了准确地定位被篡改的复杂图像,提出一种基于哈达玛变换与混沌理论的脆弱水印算法。该算法首先对图像进行4x4分块,计算每一块的标准差,利用标准差小数部分和水印密钥合成为Logistic混沌映射初值生成脆弱水印。然后将脆弱水印嵌入到哈达玛变换域的直流分量中。图像认证时,不需要原始图像。实验结果表明。对于复杂图像该算法能够检测恶意篡改并进行篡改定位,是一种行之有效的图像鉴别方法。     

用于图像认证及恢复的半脆弱水印算法

提出一种新的用于图像认证及恢复的半脆弱水印算法。该算法的水印生成和嵌入都在原图像中进行,图像认证时不需要原始图像和任何有关水印的附加信息,从而提高了水印的安全性和保密性。实验结果表明,该算法可较好地区分对图像内容的恶意篡改和可接受的一般图像处理,当图像内容被篡改时,可以给出篡改的位置并有效恢复被篡改的内容。     

用于图像认证的小波域量化盲水印算法

提出了一种用于图像内容认证的半脆弱水印算法。该算法利用小波变换模极大值提取图像边缘特征,并结合经混沌映射后的小波低频域特征信息生成两个水印。一个主要用于篡改定位,另一个主要用于检测图像的内容篡改。水印嵌入在小波变换的中频域中。水印提取和认证不需要原始水印信息,提高了水印安全性。实验表明,该算法能有效区分偶然失真和恶意篡改,并能定位出篡改发生的位置。     

Fragile Watermarking With Error-Free Restoration Capability

This paper proposes a novel fragile watermarking scheme capable of perfectly recovering the original image from its tampered version. In the scheme, a tailor-made watermark consisting of reference-bits and check-bits is embedded into the host image using a lossless data hiding method. On the receiver side, by comparing the extracted and calculated check-bits, one can identify the tampered image-blocks. Then, the reliable reference-bits extracted from other blocks are used to exactly reconstruct the original image. Although content replacement may destroy a portion of the embedded watermark data, as long as the tampered area is not too extensive, the original image information can be restored without any error.      

Asymmetric self-recovery oriented stereo image watermarking method for three dimensional video system

To authenticate integrity of the stereo image for three dimensional video systems, a new asymmetric self-recovery oriented stereo image watermarking method is proposed by considering inter-correlations between the left and right views of the stereo image. An asymmetric self-recovery mechanism is presented to conduct allocation of watermarking capacity for asymmetrically embedding recovery references of each view. The presented mechanism is also used to recover tampered left and right views asymmetrically to obtain high quality of the stereo image with the help of disparity when the tampered regions of the stereo image are authenticated. For security, a chaotic function is employed to generate authentication bits to detect tamper. The high-frequency energy of discrete wavelet transform is utilized to divide blocks of each view into smooth and complex types, so that the recovery reference with alterable bits is computed. Moreover, to obtain a trade-off between transparency and watermarking capacity, human visual characteristics are taken into account and then a just-noticeable difference model is exploited to classify the blocks into sensitive and insensitive types, which defines two or three least significant bits of pixels are allocated for embedding watermark. Experimental results demonstrate that the proposed method can reconstruct tamper efficiently and outperform other stereo image watermarking methods, especially for extensive tamper.     

基于二维直方图移位的图像认证算法

针对如何检测数字图像内容是否完整、有无篡改,提高认证图像质量的问题,提出了一种基于二维直方图移位的图像认证算法。首先,在棋盘格结构中利用两种预测差值计算方法构建原始图像的二维直方图,由预先设定的参数选择可嵌入信道,并确定可嵌入信道峰值点的位置,将可嵌入信道移位。然后结合直方图信息嵌入方法将认证信息嵌入到图像分块中。在篡改检测过程中采用分层篡改检测方法,有效提高篡改检测准确度。实验结果显示,该算法不仅可以抵抗噪声攻击,而且当参数设定为2和4时,认证图像的平均峰值信噪比(PSNR)分别为52.37 dB和50.33 dB,进一步提高了图像质量。实结果表明,所提算法安全性高,可实现可逆水印,并准确定位出篡改区域。     

基于无损水印的医学图像篡改检测和高质量恢复

目的 采用无损数字水印算法对医学图像进行篡改检测和恢复是一个重要的研究领域。针对现有方法在区域划分和块特征值选取上的不足,提出一种新的基于四叉树分解和线性加权插值技术的无损水印算法。方法 首先对原始的医学图像进行四叉树分解,得到非固定尺寸且具有高同质性的图像块;然后利用线性加权插值方法计算每个图像块的特征值作为水印信息,最后采用基于混沌的简单可逆整数变换进行水印嵌入。结果 在提取端当水印图像没有受到篡改时,原始的图像能被无损恢复;当受到篡改时,算法能精确定位篡改区域并能高质量恢复,采用本文算法恢复的图像质量较现有方法高出20 dB左右。另外,在水印图像遭到较大程度篡改时,本文算法的正检率和负检率均优于现有方法。结论 实验结果表明,本文算法相比现有方法具有更高的嵌入容量、篡改检测精确性、恢复图像质量。算法适用于医学图像的完整性认证和篡改检测中。     

Secure variable-capacity self-recovery watermarking scheme

Since existing watermarking schemes usually cannot recover the tampered position, a secure variable-capacity self-recovery watermarking scheme is proposed. Both watermark embedding capacity and security are taken into account. The original image is divided into texture blocks and smooth blocks, and the texture blocks not only save traditional information, and save the “details” information. The so-called “details” information refers to the texture information, which not only can effectively resist mean attack, but also help to improve the quality of the recovered image to meet the needs of practical work. And then according to the characteristics of different blocks, the different length compound watermarks are produced. The so-called “compound watermarks” include the authentication watermarks and information watermarks. Authentication watermarks are used to detect the tampered region, and the information watermarks which include basic watermark and additional watermark are used to recover image. Then the compound watermarks are inserted into the other blocks based on the new proposed scheme called three level secret-key embedding scheme (TLSES). And then detect the tamper blocks and recover them by the three level tamper detection scheme (TLTDS). The experimental results show that the paper can not only accurately detect the tamper region and recover image, but also can effectively resist mean attack and collage attack.

     

抗JPEG压缩的半脆弱水印算法

基于JPEG压缩过程的特性,提出了一种能抵抗JPEG压缩的半脆弱盲检水印算法,并给出了理论论证.该算法利用不重叠图像块的DCT变换系数之间的大小关系,选择图像特征作为水印信息进行嵌入.理论分析和实验结果表明,该算法的水印具有很好的抵抗JPEG压缩的能力,并且对剪切、篡改等恶意攻击有很好的篡改定位能力.     

基于小波系数比较的抗打印扫描数字水印算法

提出了一种在打印监控系统中应用的图像数字水印算法。将待打印的文档图像进行相同大小的分块,依据分块数量确定嵌入容量。对每一小块图像进行三级离散小波变换(DWT),通过调整子带中不同位置系数的大小关系在中频和高频分量中重复嵌入水印信息;依据择大判决原则从各子带提取的水印中确定最终水印,提取过程不需要原始图像,扫描分辨率在75dpi以上均可正确提取。实验表明,该算法能够有效抵抗几何攻击,对打印、复印和扫描具有鲁棒性,可实现对打印文件进行版权保护和来源鉴别。     

奇异值分解的可自恢复的图像篡改认证方案

提出一种图像的自嵌入水印算法,该算法将图像分块奇异值分解,并提取每块的最大奇异值实施量化生成量化图像。量化图像生成的二值编码经过置乱和混沌加密后嵌入到原始图像的置零位之中。算法不仅能检测和定位对图像的篡改,而且能恢复被篡改图像的内容。实验结果表明篡改定位准确,被损坏的图像内容恢复质量较好。     

一种抗裁剪的半脆弱音频水印算法

半脆弱水印不但可以容忍一定程度的常规信号处理操作, 而且可以检测出对多媒体数据的恶意篡改并定位篡改区域. 本文提出一种抗裁剪的半脆弱音频水印算法, 具有以下特点: 1)充分利用多级置乱技术准确定位篡改区域, 最大限度改善被篡改后水印的视觉效果; 2)在篡改定位过程中, 无需原始水印参与; 3)利用水印的归一化相关系数, 可进行完整性认证并给出篡改程度的度量. 实验结果表明, 该算法计算简单, 有很好的抗裁剪性能, 同时对篡改的定位也很精确.