基于小波变换抗随机弯曲攻击的图像水印算法

提出了一种基于小波变换的能有效抵抗随机弯曲攻击的有意义数字水印算法。该算法应用双二次几何变换及其逆变换矫正被随机弯曲攻击的水印图像,能很好地抵抗各种程度随机弯曲的攻击,从而彻底解决了数字水印抵抗随机弯曲攻击这一在数字水印研究领域的难题;检测水印时,不需要原始水印图像,从而实现了水印信息的盲检测。实验结果表明,当水印图像被弯曲到了视觉效果很差的情况下,利用该算法仍能正常检测出隐藏的水印信息。另外,该算法还可以较好地抵抗一般的信号处理攻击。     

具有自适应性的半脆弱数字水印算法*

为了解决数字水印算法的鲁棒性与脆弱性之间的矛盾,提出了一种新的具有自适应性的半脆弱数字水印算法,重点介绍数字水印的嵌入算法。该算法通过采用改进的低通滤波器,调整中间像素灰度、改变两端的灰度差分来实现水印的嵌入。实验结果表明：该算法对photoshop下所有级别的JPEG压缩均具鲁棒性,而对所有几何变换等恶意攻击具有脆弱性,并可根据所提取水印可判断出恶意攻击的类型、程度、区域等特征,具有较好的自适应性。     

抗几何攻击的数字水印技术综述

目前，鲁棒水印技术的研究取得了很大进展，但如何抵抗几何攻击仍然是水印领域所面临的最大困难。抗几何攻击的水印研究逐渐成为研究热点之一，许多学者提出了大量不同的水印算法，大致可划分为第一代数字水印和第二代数字水印。本文主要对这两类数字水印算法进行综述和分析，总结各类方法的优缺点，并给出下一步可能的发展方向。     

以鲁棒性为目标的数字多水印研究

单个的数字水印算法或方案难以应付多种攻击方法的攻击，为此，文章对应用多水印方法提高水印抗攻击鲁棒性问题进行探讨，根据水印抵抗攻击的能力，给出了水印抗攻击鲁棒性的分类定义，同时根据这种能力提高的程度对多水印进行了分类，并由此引申出相关的命题．深入探讨了多水印带来的主要问题，并提出了解决多水印问题的多目标优化数学模型．以视频水印为例，对抗几何变换攻击和帧同步攻山的视频水印联合进行了实验，实验结果表明多目标优化模型能够有效解决多水印带来的问题，且多水印方法能够提高水印抵抗攻击的能力．     

关于数字水印攻击方法的研究

数字水印技术近年来得到了广泛的研究。新的水印算法不断提出,同时新的攻击方法也不断出现。对水印攻击的研究促进和推动了数字水印技术的发展。该文介绍了几种数字水印的攻击方法,并对水印的反攻击方法进行了分析。     

一种抗几何变换攻击的盲图像水印

几何变换攻击一直是许多数字图像水印的薄弱环节。即使是轻微的旋转、缩放、平移也将使得图像中的水印难以检测出来。本文中，我们提出了一种基于Fourier-Mellin变换的新的盲水印算法，实验证明它对几何变换攻击具有较强的鲁棒性。     

基于Fourier-Mellion变换抗仿射变换水印算法

现有的数字水印技术大多难以抵抗几何变换类攻击,如旋转、平移和尺度变换等,特别是仿射变换（旋转、平移和尺度变换混合的多种攻击）,其中一个最主要的原因是：几何变换虽然并未去除图像中的水印信息,但却使水印的检测与嵌入之间失去同步,从而导致水印检测的失效。针对以上原因提出了一种基于图像矩和傅里叶梅林变换抗仿射不变性水印算法。对于平移造成的几何攻击,在水印检测之前利用原始图像的几何矩估计水印图像所经过的几何变换,根据估计的参数对水印图像进行相应的校正和水印检测。对于旋转和尺度变换造成几何攻击,通过对数极坐标系能将笛卡尔坐标系中的旋转和缩放变换为平移的性质,结合Fourier变换来抵抗旋转和缩放攻击。实验结果证明,该方法可以获得良好的图像视觉效果,同时对于几何攻击具有很好的鲁棒性。     

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。     

基于DWT和SVD相结合的图像水印算法

以多级小波变换,奇异值分解为基础,一种新的可以同时抵抗几何变换及噪声攻击的图像数字水印算法被提出.首先对水印图像先做加密处理,将原始图像进行多级小波分解,然后对其低频部分进行奇异值分解,并把已加密的水印信息嵌入其中.实验结论和攻击测试表明:该算法不仅具有较好的不可感性,而且与相近算法相比,该方法可以同时抗击几何变换,如旋转、剪切、镜像,及叠加噪声如椒盐、高斯噪声等外界攻击,并具有很好的鲁棒性.     

基于DWT的抗RST攻击鲁棒性数字水印

针对现有数字图像水印方法对几何变换攻击鲁棒性不足的问题,提出一种基于离散小波域的抗几何攻击数字水印方法,对图像进行离散小波变换,在其低频逼近子图嵌入水印,通过检测其不变矩实现数字水印检测。由于所选不变矩具有旋转、平移、尺度变换不变特征,因此该方法对几何变换攻击具有鲁棒性。仿真实验结果表明,该方法对普通加噪、滤波、JPEG压缩攻击以及旋转、缩放、平移等几何攻击均具有较好的鲁棒性。     

基于DWT最优多子图和SIFT几何校正的鲁棒水印算法

为提高水印系统鲁棒性,提出一种基于PSO算法优化的DWT多子图水印算法。算法选择DWT变换后的多个子图作DCT变换,然后利用PSO算法寻找最优的多子图组合权重,利用扩展变换QIM原理嵌入和提取水印。为提高算法抵抗几何攻击的性能,提出基于改进SIFT的水印图像抗几何攻击方法,采用一种基于圆的特征点描述方法改进SIFT,然后在水印提取前通过SIFT特征点匹配进行几何校正预处理。实验仿真结果表明,在保证水印不可察觉的基础上,基于PSO算法优化的DWT多子图水印算法的鲁棒性优于基于DWT单一子图的水印算法;加入改进SIFT算法的水印系统抵抗几何攻击的能力明显提高。     

抗旋转的整数小波变换数字水印算法

现有的大多数基于小波变换的水印算法没有抵抗几何攻击的能力，例如将图像旋转微小的角度即可导致水印检测的失败。为了提高基于小波变换的水印算法抵抗图像旋转攻击的能力，提出了一种抗旋转的整数小波变换盲水印算法。该算法通过在嵌人水印后的图像中嵌人一个模板，在图像遭到旋转攻击后，利用模板能有效地恢复图像，达到水印提取同步，从而准确地提取出水印。实验结果表明，0到360度的旋转攻击均能被准确监测到，从而证明了该方法是一种鲁棒的能有效抵抗旋转攻击的图像水印算法。     

抗旋转的整数小波变换数字水印算法

现有的大多数基于小波变换的水印算法没有抵抗几何攻击的能力,例如将图像旋转微小的角度即可导致水印检测的失败。为了提高基于小波变换的水印算法抵抗图像旋转攻击的能力,提出了一种抗旋转的整数小波变换盲水印算法。该算法通过在嵌入水印后的图像中嵌入一个模板,在图像遭到旋转攻击后,利用模板能有效地恢复图像,达到水印提取同步,从而准确地提取出水印。实验结果表明,0到360度的旋转攻击均能被准确监测到,从而证明了该方法是一种鲁棒的能有效抵抗旋转攻击的图像水印算法。     

基于有限脊波变换的抗几何攻击图像水印

根据脊波变换在方向识别上的优越性,提出了一种基于有限脊波变换的抗几何攻击图像水印方法。该方法先将原始图像进行一级脊波分解,再将经过三级小波分解后的水印嵌入到图像脊波系数中,以实现图像重构。实验结果表明,该方法能够抵抗旋转、缩放和平移、剪切类几何攻击,同时对JPEG压缩、中值滤波、高斯噪声、椒盐噪声等常见的攻击具有良好的鲁棒性。     

Imperceptible digital watermarking scheme combining 4-level discrete wavelet transform with singular value decomposition

An imperceptible digital watermarking algorithm based on 4-level discrete wavelet transform, discrete cosine transform and singular value decomposition is designed. In this method, the 4-level diagonal sub-band image is obtained by performing the 4-level two-dimensional wavelet transform on the original image, and then a coefficient matrix is produced by applying the discrete cosine transform on the 4-level diagonal sub-band image. A diagonal matrix is constructed by performing the singular value decomposition on the coefficient matrix. The watermark is scrambled by Arnold transform and Logistic map, then the scrambled watermark is processed by the singular value decomposition. Later, the encryption process is completed by embedding the scrambled watermark singular value into the singular value of the coefficient matrix. Simulation results demonstrate that the proposed digital watermarking algorithm could resist JPEG compression attack, Salt and Pepper noise attack, Gaussian noise attack, filter attack, brightness change attack, geometric attack, cut attack, etc.

     

基于傅里叶-梅林矩的抗几何攻击图像水印算法

如何有效抵抗几何攻击是数字图像水印研究领域的热点问题之一,一个微弱不可觉察的几何攻击就可能使绝大多数水印算法失效。以不变矩理论为基础,提出了一种基于正交傅里叶-梅林矩的可有效抵抗几何攻击的图像水印新算法。结合傅里叶-梅林矩的几何不变特性,计算出原始图像的傅里叶-梅林矩;根据稳定矩的选取规则选取部分稳定的傅里叶-梅林矩,采用量化调制策略将水印信息嵌入到所选矩的幅值中;将傅里叶-梅林矩修改前后的重构差值图像叠加到原始载体图像中,得到含水印图像。仿真实验表明,该算法不仅具有较好的不可感知性,而且对常规信号处理和几何攻击均具有较好的鲁棒性。     

一种抗几何失真的彩色图像数字水印算法*

提出了一种基于SIFT(尺度特征变换)特征点校正几何参数的小波域彩色图像水印算法.该算法利用RGB彩色图像中蓝色与绿色分量的小波系数之间的关系,在蓝色水平细节和垂直细节中嵌入相同的水印;水印检测前,利用红色分量中的SIFT特征点估计几何参数,校正失真水印图像,从而可以无失真地提取水印.实验结果表明,该算法对压缩、噪声、剪裁、旋转、缩放等各类几何攻击具有很好的鲁棒性.     

基于Zernike矩和NSCT-SVD的数字水印算法研究

以非下采样Contourlet变换、奇异值分解以及Zernike 矩知识为基础,结合图像不变质心在几何攻击前后相对位置不变的特性和Zernike 矩对旋转、缩放攻击的不变性以及对噪声不敏感的特性,提出了一种利用 Zernike 矩对图像几何校正的 NSCT-SVD几何鲁棒盲水印算法。该方案中宿主图像通过非下采样 Contourlet变换分解提取出低频区域,通过量化每块奇异值矩阵的欧氏范数来嵌入水印。水印检测时,先利用Zernike 矩和不变质心等几何参数对被检测图像进行几何攻击校正,恢复水印的同步信息后再提取水印。实验结果表明,该算法对噪声、滤波、压缩以及各类几何攻击具有较好的鲁棒性。     

基于SURF的ROI区域的可逆水印算法

针对ROI水印算法对几何攻击的抵抗能力较弱的问题,本文提出一种基于SURF(Speeded Up Robust Features)特征点选取ROI,并分别嵌入中、低频子带的可逆水印算法,能有效抵抗几何攻击。该算法首先提取载体的SURF特征点,然后对载体图像进行5/3整数小波变换,筛选出感性兴趣区域(ROI)的低频系数和非感兴趣区域(ROB)的中频系数;水印经过置乱变换和抽样金字塔分解,水印分解后的近似子带嵌入感兴趣区域的低频子带中,残差子带嵌入非感兴趣区域的中频系数中。实验数据表明该算法能够抵抗常规的几何攻击和信号攻击,提取的水印相似度高,NC值均保持在0.89以上,具有良好的可逆性和鲁棒性。     

一种新的基于奇异值分解的小波域盲水印*

目前,如何增强鲁棒性水印抵抗几何攻击尤其是旋转攻击的鲁棒性,仍是水印研究者研究的难点。为此,结合奇异值分解的特性和小波变换的优点,提出一种新的基于奇异值分解的小波域盲水印算法,对于常见的几何攻击具有很强的鲁棒性。首先对小波分解后的低频子带分块以提高水印的嵌入容量,再对各子块进行奇异值分解,将Arnold置乱后的水印嵌入到奇异值中,并使用量化方法增强水印的鲁棒性。实验表明,该算法对于常见的几何攻击特别是旋转攻击具有很强的鲁棒性,也能够抵抗JPEG2000压缩等信号处理。