结合Zernike矩和模板具有RST不变性的DWT-HMM鲁棒水印算法

抵抗几何攻击是鲁棒水印研究的关键问题之一。为实现水印同步,提出了一种结合Zernike矩和小波域模板实现由粗到精几何同步的算法,即首先利用平移归一化图像的Zernike矩估计旋转和缩放参数,并用校正旋转和缩放后的图像和原图像之间的质心增量估计平移参数;然后基于粗略估计的参数,通过匹配小波域模板实现旋转、缩放和平移(RST)参数的精确识别和校正,该同步方法可以较大程度地降低搜索空间。水印嵌入和检测采用了小波域向量隐马尔可夫模型(DWT-HMM)。仿真结果表明,利用由粗到精的几何同步方法和基于HMM的水印算法能有效抵抗StirMark平台的多种单项攻击和联合攻击,算法具有较好的鲁棒性能。     

基于分块DCT变换的抗旋转,缩放攻击零水印算法

大多数基于DCT、变换域的零水印算法没有抵抗几何攻击的能力,例如将图像旋转微小角度即可导致水印检测的失败.为了提高基于DCT变换域的零水印算法抵抗图像抗旋转,缩放攻击的能力,本文提出了一种基于分块DCT变换的抗旋转,缩放攻击零水印算法.对于旋转,缩放造成的几何攻击,我们可以通过对数极坐标系将笛卡尔坐标系中的旋转,缩放变换转换为循环平移的性质,对于循环平移后的图像,在水印检测时我们可以使用穷举遍历的方法来检测测试图像是否包含水印信息.实验结果证明,该方法可以获得良好的图象视觉效果,同时对于加噪,滤波,JPEG压缩,剪切攻击也具有有很好的鲁棒性.     

基于不变矩的抗旋转、缩放、平移鲁棒性数字水印

目前的数字图像水印对于加噪、滤波、JPEG压缩攻击具有很好的鲁棒性但抗几何类攻击仍是对数字图像水印的一个巨大挑战。将水印嵌入到图像中的不变域中,这是一种比较好的方法。然而,由于嵌入水印的原始图像和受到几何攻击后（RST变换）的图像尺度大小发生了改变,这就使得水印的嵌入和检测之间失去了同步,从而导致水印检测的失败。为了解决图像尺度大小在水印嵌入和检测时发生改变的问题,提出了一种使用零像素值模板背景图像和不变矩抗旋转、缩放、平移鲁棒性数字水印。通过零像素值模板背景图像代替图像尺度大小归一化,同时使用几何不变矩来设计水印和检测水印。经过仿真实验证明,该方法对于普通的加噪、滤波、JPEG压缩攻击具有很好鲁棒性的同时,对于旋转、缩放、平移等攻击也具有很好的鲁棒性,是一种简单、实用、可靠的数字水印方法（使用的仿真软件：Matlab 7.1）。     

基于局部Zernike矩的RST不变零水印算法

旋转、缩放和平移(RST)等几何攻击能够破坏水印检测的同步性,使得水印检测失败。针对此问题,提出了一种基于图像局部Zernike矩的RST不变零水印算法。Zernike矩的幅度具有旋转不变性,再结合图像归一化,使其具有缩放和平移不变性。由于Zernike矩的图像重构效果不理想且重构过程中复杂度高,因此水印嵌入选择零水印方案。实验结果表明,该算法对旋转、缩放和平移(RST)的攻击具有很好的鲁棒性,同时对JPEG压缩、加噪、滤波等常见的图像处理操作也具有很好的鲁棒性。     

基于改进的不变质心和小波域的鲁棒数字图像水印方法

利用图像不变质心在图像中的相对位置对平移、旋转和缩放的不变性,提出了一种抗几何攻击的图像盲水印算法。算法首先根据水印比特的长度自适应地对原始图像进行特定级的小波分解,并修改某些相对稳定的最低一级的低频子图的小波系数,通过将修改后的系数进行小波重构来嵌入水印接下来以含水印图像的基于改进的不变质心的不变特征矩阵为基础,与Rijndacl加密技术相结合,生成相关的二值逻辑表作为密钥向第三方认证,达到版权保护的目的。该算法在提取水印时不需要原始载体图像和原始水印。实验结果表明,该算法时间复杂度低,能有效抵抗JPEG压缩、裁剪、噪声等常规攻击以及平移、旋转、缩放等几何攻击.     

基于小波矩的抗几何攻击数字图像水印算法研究

针对旋转、缩放和平移等几何攻击破坏水印检测同步,从而导致水印检测失败等问题,利用归一化图像的缩放、平移不变性及小波矩的旋转不变特性,结合奇偶量化技术,提出了一种有效抵抗几何攻击的数字图像水印新算法。首先利用图像归一化技术将原始载体映射到几何不变空间内;然后计算归一化图像的小波矩,并选取部分稳定的低阶小波矩用于水印嵌入;最后利用奇偶量化方法将水印信息嵌入到所选小波矩的不变量内。仿真实验结果表明,该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、联合攻击等能力。     

抗几何攻击图像水印算法研究

抗几何攻击的图像水印算法作为多媒体水印研究领域的一个热点扣难点问题受到关注.研究了几何攻击类型的估计方法,提出了一种基于边信息和仿射模型的抗几何攻击小波域自适应图像水印算法.该算法根据HVS的掩蔽特性将水印信息自适应地嵌入到图像小波域的低频子带中,在保证不可见性的前提条件下,根据几何攻击估计方法来判断图像所经受的几何攻击类型.实验结果表明,提出的几何攻击估计方法简单、有效,该水印算法不仅具有较好的不可感知性,而且对诸如平移.旋转、缩放、镜像和转置等几何攻击以及一般的图像处理均具有较强的鲁棒性.     

基于Cartesian矩的水印图像矫正算法

提出了一种水印图像矫正算法。该算法利用水印图像几何变换前后的Cartesian矩计算出水印图像缩放的尺度因子、旋转角度和平移参数，实现了对水印图像几何失真的快速矫正，不但可以校正水印图像的旋转失真、缩放失真和平移失真，还能有效地矫正联合失真。实验表明，该算法矫正精度高、性能稳定、计算量小，可以快速准确地矫正水印图像的高强度几何失真和联合失真。     

一个抗旋转、缩放、平移攻击的图像水印算法

对数极坐标变换是图像的一个空间变体表示，很多图像视觉系统用它来消除输入图像的缩放和平移效果。本文利用数极坐标变换的性质，消除平移和缩放对水印的威胁，用搜索的方法柬应封旋转攻击，设计并实现了一种新的抗几何攻击的水印算法。实验结果表明，该算法可以有效地抗旋转、缩放、平移等几何攻击。     

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。     

Robust digital image watermarking method against geometrical attacks

This paper proposes a new image watermarking scheme which is robust to RST attacks with cropping by improving Fourier–Mellin transform based watermarking (FMW). The proposed scheme reorders and modifies function blocks of FMW for improvement of realization and performance. Unlike FMW, our method uses log-polar map (LPM) in the spatial domain for scaling invariance, while translation invariance is provided by the use of an invariant centroid (IC) as the origin of LPM. IC is a gravity center of a central area on gray scale image that is invariant although an image is attacked by RST. For this, its calculation method is proposed. Also since LPM includes the property which transforms rotation of Cartesian coordinates system into a cyclic shift, 2-D DFT is performed on the LPM image and the magnitude spectrum extracted to provide a domain that is rotation invariant. The resulting domain, which is invariant to RST, is then used as the watermark-embedding domain. Furthermore, to prevent the watermarked image from degrading due to the coordinate system conversion, only LPM image of watermark signal is inverse mapped to Cartesian coordinates and add to the original image. Experimental results demonstrate that the proposed scheme is robust to RST attacks.     

一种新的空域抗几何攻击图像水印算法

提出了一种基于特征与量化的空域抗几何攻击图像水印算法---FAQ算法. 采取的主要方法有: 1)利用图像中的局部最稳定特征点生成具有几何不变性的圆形特征区域, 用于水印的同步; 2)将特征区域分解为具有旋转不变性的扇形区域, 并在空域利用奇偶量化嵌入水印; 3)设计了一种奇偶检测器盲提取水印. 实验结果表明FAQ算法能获得很高的图像质量, 且能有效地抵抗常规信号处理攻击、旋转/缩放/平移(Rotation/scaling/translation, RST)攻击及其组合攻击.     

A New Technique for Digital Image Watermarking

In this paper, a new technique is proposed for rotation, scaling and translation （RST） invariant image watermarking based on log-polar mappings （LPM） and phase-only filtering （POF）. The watermark is embedded in the LPM of Fourier magnitude spectrum of the original image, and a small portion of resulting LPM spectrum is used to calculate the watermark positions. This technique avoids computing inverse log-polar mapping （ILPM） to preserve the quality of the watermarked image, and avoids exhaustive search to save computation time and reduce false detection. Experimental results demonstrate that the digital watermarking technique is invariant and robust to rotation, scaling, and translation transformation.     

基于Tchebichef矩的几何攻击不变性第二代水印算法

提出了一种基于原始图像的Tchebichef矩实现的几何攻击不变性第二代盲水印算法,利用原始图像的Tchebichef矩估计图像可能经历的几何攻击的参数来还原图像,其中,原始图像的Tchebichef矩可作为水印检测器的密钥.水印嵌入过程结合人类视觉系统的特性,且可在任何图像变换域中实现,给出了小波域的一种实现方法.水印检测过程采用独立分量分析技术不仅可以检测到水印而且可以提取水印,实现了真正意义上的盲检测.实验结果表明,该水印算法对于通用水印测试软件Stirmark提供的各种攻击具有很好的鲁棒性.     

基于SIFT特征的公钥水印算法

针对现有公钥水印算法抗几何攻击能力弱的问题,提出一种利用SIFT特征实现抗RST攻击的公钥水印算法,采用SIFT算法对原始图像的特征点进行提取,构造局部特征区域,并在其DCT域中嵌入水印信息,使嵌入水印后的图像能够更好抵御RST攻击,从而满足公钥水印可公开检测的要求。实验结果表明,该算法能够有效抵抗RST攻击和一般信号处理的攻击。     

基于四元数傅里叶梅林变换的RST不变彩色图像水印算法

提出一种基于四元数傅里叶梅林变换(QFMT)的RST(旋转、缩放和平移)不变彩色图像水印算法,利用图像的不变质心生成具有平移稳定性的圆形特征区域,对这个圆形区域进行QFMT。利用QFMT幅度谱具有旋转和缩放不变性,在QFMT幅度谱中嵌入水印信息。该算法不仅可以抗RST攻击,大大提升水印的鲁棒性,而且可以把水印嵌入所带来的误差扩散到载体图像的各个颜色分量之中,扩大水印嵌入的容量。实验结果表明,该方法具有较好的抗压缩性,对RST等攻击有良好的鲁棒性。