一种基于直方图平移的高性能可逆水印算法

近年来,基于直方图平移的可逆水印算法因其生成水印图像质量高而被广泛研究.目前大部分相关水印算法是非盲的,需要额外传送峰值/零点对等边信息.已有的相关盲水印算法由于采用固定的峰值/零点对而性能较差.本文提出一种面向差值域多层嵌入的高性能直方图平移盲可逆水印算法,有关同步机制可保证在每层嵌入时都选择最优的峰值点和零点.对于单层嵌入,提出两步嵌入法(Two-step embedding,TSE)同步机制,将边信息嵌入到第一步生成的水印像素最低有效位以实现盲提取;对多层嵌入,则进一步提出链式嵌入同步机制,并在最后层采用两步嵌入法以保证水印盲提取.仿真结果表明,本文算法不但可以实现盲提取的要求,而且在算法性能方面较同类算法有显著的提高.     

可逆数字图像水印研究与进展

首先介绍了可逆图像水印与传统图像水印的区别及特点;然后介绍了可逆图像水印技术领域的主要研究成果及有代表性可逆图像水印技术;最后介绍了研究问题及发展方向.     

基于零系数索引的可逆图像水印

提出一种新的用于压缩图像的具有高容量和低失真特点的可逆水印算法,在提取水印后可还原原始的压缩图像.该算法使用量化DCT块的中高频零系数索引值进行水印嵌入和提取.只要候选系数范围内最大的零系数索引不小于水印的整数值,就可以通过修改一位零系数来嵌入多个比特的水印.由于降低了被修改系数与嵌入的水印位数比例,该算法能在引入较少失真的情况下嵌入大量的水印.实验结果表明相对于其他基于DCT压缩域的可逆图像水印算法,该算法在水印容量和嵌水印图像质量方面具有优势,并且具有良好的适应性和可调整性.     

基于可逆整数变换的无损水印新算法

无损(也叫可逆)水印主要用于数据(如图象)的完整性认证,其特点之一是当加水印图象没有被修改时,所嵌入的水印可以完整地从加水印图象中去除,从而可以在接收端无损地恢复出原始图象。本文提出一种新的基于可逆整数变换的无损水印算法,利用整数变换后图象象素对均值和差值之间所存在的冗余,嵌入认证信息。文献中已有的方法只利用了差值冗余,而我们的算法则进一步考虑了均值和差值的相关性。利用算术编码压缩由二者所得的相关位流,可以获得较大的存储空间和较高的加水印图象质量。     

基于直方图平移可逆水印的性能估计

多层直方图平移可逆水印算法可以获得较高的嵌入容量。由于多层嵌入复杂度较高,在实际实施多层嵌入前,一般不可预知算法是否满足用户要求的嵌入容量和水印图像质量。提出一种快速性能估计方法,该方法无需实际嵌入操作,仅根据直方图信息就可以准确估计多层嵌入后水印容量及相应的水印图像质量。实验结果表明：该方法速度快、估计精度高,为实际使用直方图平移可逆水印算法提供了一种快速、有效的判决依据。     

基于完整上下文预测的可逆数据隐藏

提出一种非线性、自适应、基于完整上下文的梯度调整预测算子FCGAP。FCGAP适用于图像可逆数据隐藏算法。在FCGAP中,目标像素的预测值等于4邻域像素值的加权平均,加权系数由与目标像素最近距离的12近邻确定。采用FCGAP,提出一种高容量低失真的可逆数据隐藏算法。实验结果表明,FCGAP能充分利用上下文信息,提高像素预测精度,基于FCGAP提出的可逆数据隐藏算法相比已有可逆数据隐藏算法具有更好的容量-失真性能。     

基于极角扩展的可逆盲数据库水印算法

提出一种基于极角扩展的可逆盲数据库水印算法。利用密钥作为伪随机数的种子产生伪随机数,选择水印的嵌入位置,将选择的元组属性序列与极坐标系中的点一一对应,对这些点列的极角进行扩展,嵌入水印。水印嵌入前用logistic混沌序列加密,以提高水印的安全性。水印检测时对待检测元组属性对应的极角用最低有效位方法提取水印,实现盲检测。实验结果表明,该算法对子集更改、选择、添加等攻击具有较高的鲁棒性,且能很真实地恢复出原始数据。     

一种基于可逆脆弱水印的图像认证算法

通过向图像嵌入水印,可实现图像的真伪鉴定。然而由于量化误差、信息嵌入及截断误差等原因,含水印图像在被确认为真实无误后,无法将原始图像恢复出来。采用可逆水印可以解决这一问题。该文提出了一种可逆脆弱水印算法,它可对图像进行真伪认证,并在图像通过认证后,恢复出原始图像。     

边缘和纹理优先的可逆数据隐藏算法

为了提高加水印图像的感知质量,对基于图像像素预测误差的嵌入算法进行了研究。优先选择了图像的边缘和纹理进行差值扩展嵌入,并结合压缩性非常高的溢出位置图,实现了高视觉质量、大嵌入容量的可逆数据隐藏算法。     

基于位平面改进的图像信息隐藏算法

为了解决由于因特网的飞速发展引发的网络信息安全问题, 前人提出了一种基于最低有效位算法的图像信息隐藏技术, 巧妙地利用媒体信息冗余属性, 将秘密信息隐藏在其他媒体信息, 得到一个可以公开传播的嵌密载体,使非法者不能意识到隐藏数据从而实现信息的存储和传输. 针对这种算法隐藏信息量不够大的问题, 将秘密信息从只在最低一位进...     

基于预测误差差值扩展和最低有效位替换的可逆数据隐藏

将差值扩展技术应用于彩色图像,提出一种基于预测误差差值扩展和最低有效位（LSB）替换的彩色图像可逆数据隐藏算法。针对传统差值扩展技术存在过分修改像素灰度值、定位图偏大等缺点,首先利用色彩分量间的相关性减小差值,并将差值扩展量分散到两个色彩分量中;其次,改变差值扩展公式以减少不可扩展差值的数量,提高定位图的压缩率,从而增加嵌入容量;最后,运用LSB替换法嵌入数据,将差值扩展与数据嵌入过程分离,嵌入端和提取端均只需进行一次差值扩展,嵌入和提取效率得以提高。提取端在提取信息时可根据需要无损地恢复原始图像。实验结果表明,该算法在提高嵌入容量和图像质量的同时降低了算法复杂度。     

自适应高容量医学图像可逆数据隐藏算法

提出了一种新的医学图像无损数据隐藏算法,根据医学图像特点,将隐秘信息分别嵌入在感兴趣区域和非感兴趣区域中。在非感兴趣区域中,采用自适应整数变换方法增大嵌入容量并控制失真;在感兴趣区域,采用最低有效位替换方法控制水印图像质量。实验结果表明,算法的嵌入容量在1.2bpp到1.7bpp之间,而峰值信噪比保持在43dB左右。与现有相关算法相比,嵌入容量具有明显优势并保持较高的图像质量。另外,本方法计算复杂度低,能方便应用于实际的医学信息系统中。     

基于信息隐藏的监控图像防篡改方法

针对当前监控图像可能被恶意篡改的问题,提出了一种基于信息隐藏的监控图像保存及防篡改方法。首先,通过信息隐藏的手段,将监控图像的来源传感器及摄取时间信息进行隐藏,给出了一种基于信息隐藏的监控图像及现场信息保存的大致流程。然后,采用信息隐藏中典型的最低有效比特位( LSB)替换隐藏算法,给出了现场信息的随机嵌入和提取算法。最后,实验分析结果表明,在图像质量得到较好保持的情况下,所提方法能够实现现场信息的有效嵌入和提取,验证了所提方法的可行性和有效性。     

基于PE文件资源数据的信息隐藏方案

研究PE图标和位图资源存储格式及其特点,提出基于PE资源数据的信息隐藏方案。该方案利用PE文件的隐蔽性,采用有效的信息隐藏算法将秘密信息嵌入到PE资源数据中,提高信息隐藏的安全性和隐藏容量。针对PE图标和位图特点,提出一种新的调色板冗余颜色分配算法,提高基于调色板颜色冗余隐藏算法的嵌入量。     

基于LSB和量化思想的倒谱域音频水印算法

为了达到版权保护目的,采用基于最不重要位（LSB）和量化思想,提出了一种新颖的小波域内倒谱水印算法。首先将音频数据进行分段处理和小波变换,并计算每段音频小波系数的倒谱域均值,然后计算每段均值的LSB位,最后通过LSB位的奇偶量化来完成秘密水印的嵌入。提取时,只需要判断倒谱域均值的LSB奇偶来恢复秘密水印。算法完全属于盲提取。算法嵌入过程中不依赖于任何阈值,更有利于算法的实际应用。实验结果表明,算法对于重采样、重量化、低通滤波和幅度攻击等都有很好的鲁棒性。     

基于Word和PPT文档图像的信息隐藏

研究Word和PowerPoint文档中图像对象数据的保存机制和获取其完整图像数据的方法,以文档中图像对象作为秘密信息的直接载体,以Word和PowerPoint文档作为二次掩饰体,提出一种基于LSB的图像信息隐藏算法。实验结果表明,与单纯文档文字和数字图像作为信息隐藏载体的算法相比,该算法的隐藏信息量大,隐蔽性和抗干扰性强。     

抗统计分析的LSB密写方案

由于通过RS统计分析和Chi—square统计分析，可以察觉以LSB方法密写的秘密信息的存在，因此为提高密写方案的安全性，提出了一种改进的LSB密写方案，即如果被嵌入的秘密比特与原始灰度的最低位相同，便不作改动；否则根据周围像素作增1或减1的调整，而在接收方，只需将载体图象的最低位取出即可恢复秘密信息．大量图象的模拟实验结果说明，该方案不仅可以抵抗RS分析和Chi—square分析，而且不增加失真度．并可保持计算量小、提取方便的优点．并表明改进方案对抵抗这两种密写分析是有效的．     

基于内容特征的MPEG视频认证方案

为对MPEG视频是否经受恶意篡改实施有效认证,提出一种融合全局内容特征和局部内容特征的MPEG视频分层CFA认证方案。该方案选取的特征具有两类“半脆弱”的特征,即全局特征和局部特征。全局特征由I帧分块DC系数矩阵的相关系数构建,而局部特征则反映了视频宏块的基本信息。基于两类特征的构建,使得方案对于可接受的“内容保持”处理具有鲁棒性,而对恶意篡改具有敏感性,从而增强了对内容篡改行为的识别能力。同时,方案能够以较小的计算复杂度对视频内容是否遭受恶意篡改进行快速判决,平均运算时间减少了约20％。