基于Radon变换不变矩的鲁棒性数字水印技术

现有的大多数数字水印算法在设计时过分地强调载体数据中嵌入水印以及在遭受几何攻击之后水印的不可感知性和鲁棒性,而对水印在检测时数字水印的虚警率和漏检率实验分析甚少。如果一个数字水印算法在水印检测时它的虚警率和漏检率很高,即使这种算法具有很好的鲁棒性那么也不能有效地解决版权保护,相反却会引入新的版权纠纷。针对以上提出的问题,提出一种基于Radon变换不变矩的抗几何攻击鲁棒性数字水印可以有效地减少水印的漏检和误检问题。本算法使用Radon变换构建矩不变量,首先使用小波变换的多尺度分析的特性,提取小波分解后的低频逼近子图;其次采用图像置乱的方法消除低频逼近子图像素之间的空间相关性,并通过零像素值模板背景图像代替图像尺度大小归一化;然后将置乱后的低频子图加载到零像素值模板背景图像上;最后使用Radon变换不变矩来设计水印和检测水印。经过仿真实验证明,该方法对于旋转,缩放,平移等攻击具有很好鲁棒性的同时,对于普通的加噪,滤波,JPEG压缩攻击也具有很好的鲁棒性,且具有极低误检率。     

基于Radon变换不变矩和小波提升的水印算法

提出了一种基于Radon变换不变矩和提升小波的抗几何攻击水印算法。该方法首先对图像进行一次提升小波分解,然后计算其低频成分的Radon变换不变矩来构建水印系统。水印提取过程简单,只需计算所得图像的几个Radon变换不变矩不变量。文章给出了实验结果,并与基于几何矩不变量的算法进行了比较。经过仿真实验证明,该方法对于旋转,缩放,平移等攻击具有很好鲁棒性的同时,对于普通的加噪,滤波,JPEG压缩攻击也具有很好的鲁棒性,且具有极低误检率。     

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。     

一种新的基于伪Zernike矩的图像盲水印算法

抵抗几何攻击的鲁棒性是目前数字水印技术中的热点也是难点。提出一种新的基于伪Zernike矩的图像盲水印算法,首先计算图像归一化后的伪Zernike矩,然后选取部分合适的矩通过量化调制嵌入水印信息。水印提取时,利用伪Zernike矩的相位信息估计旋转角度进行几何校正,以提高矩的几何不变性。实验结果表明,本算法对于抗几何攻击尤其是旋转攻击具有很好的鲁棒性,同时也能抵抗常规的信号处理攻击。     

直方图不变矩在零水印中的应用

本文提出了一种使用直方图不变矩抗几何攻击零水印算法。该方法首先对图像直方图进行分析,然后计算该图像的直方图不变矩,最后使用直方图不变矩来构建水印系统。水印提取过程简单,只需计算所得图像的几个直方图不变量。文中给出了实验结果,并与基于几何矩不变量的算法进行了比较。经过仿真实验证明,该方法对于旋转、缩放等攻击具有很好鲁棒性的同时,对于普通的滤波、JPEG压缩攻击也具有很好的鲁棒性,且具有极低误检率。     

一种基于Krawtchouk矩的水印算法

提出一种基于Krawtchouk矩的水印算法,通过修改一些原始Krawtchouk矩并重构图像以获得水印图像.基于Krawtchouk矩与几何矩的关系,提出采用具有平移、比例缩放和旋转不变性的几何不变矩来检测水印.实验表明,与用Krawtchouk不变矩检测相比,该算法对于大角度旋转和图像平移的几何攻击具有更好的鲁棒性.     

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）。     

抗几何失真的局部数字水印算法

抗几何攻击一直是数字水印中的难点问题,为了更好地解决这个问题,基于图像的几何不变域,提出了一种抗几何失真的局部数字水印算法.算法利用显著性检测器检测到的具有平移、缩放和旋转不变性特性的圆形显著区域来嵌入水印.如何利用显著区域构造不变区域以获得平移、缩放及旋转不变性,以及如何从不变区域中筛选出适合嵌水印的区域,为要解决的重点问题,首先将水印进行几何变换来匹配各个水印嵌入区域的形状,再不可感知地嵌入到各个水印嵌入区域中.还着重讨论了如何利用显著区域获得平移、缩放及旋转不变性.实验表明该算法能很好地抵抗一般的信号处理攻击及旋转、缩放、裁剪和线性变换等几何攻击.     

抗几何攻击图像水印研究

研究图像数字水印安全问题.抵抗几何攻击一直是水印算法研究的难点和重点,在图像版权保护过程的研究,针对旋转、缩放和平移等几何攻击能够破坏水印检测的同步性,容易使常规水印算法检测不稳定的问题,利用图像伪Zernike矩的幅度具有旋转不变的性质,提出了一种可有效抵抗几何攻击的数字图像水印新方法.利用图像归一化技术将原始载体映射到几何不变空间内,以消除缩放、平移之影响,然后结合伪Zernike矩的旋转不变特性,计算出归一化图像的伪Zernike矩.最后选取部分低阶伪Zernike矩,并采纳量化调制策略将水印信息嵌入到伪Zernike矩幅值中.仿真结果表明,数字图像水印算法不仅具有良好的透明性,而且具有较强的抗攻击能力,为设计提供了可靠依据.     

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。     

A robust color image watermarking using local invariant significant bitplane histogram

Desynchronization attacks that cause displacement between embedding and detection are usually difficult for watermark to survive. It is a challenging work to design a robust image watermarking scheme against desynchronization attacks, especially for color images. In this paper, we propose a robust color image watermarking approach based on local invariant significant bitplane histogram. The novelty of the proposed approach includes: 1) A fast and effective color image feature points detector is constructed, in which probability density and color invariance model are used; 2) The fully affine invariant local feature regions are built based on probability density Hessian matrix; and 3) The invariant significant bitplane histograms are introduced to embed digital watermark. The extensive experimental works are carried out on a color image set collected from Internet, and the preliminary results show that the proposed watermarking approach can survive numerous kinds of distortions, including common image processing operations and desynchronization attacks.     

Invariant image watermarking using multi-scale Harris detector and wavelet moments

Desynchronization attack is known as one of the most difficult attacks to resist, which can desynchronize the location of the watermark and hence causes incorrect watermark detection. It is a challenging work to design a robust image watermarking scheme against desynchronization attacks. Based on multi-scale Harris detector and wavelet moment theory, we propose a new content based image watermarking algorithm with low computational complexity, good visual quality and reasonable resistance toward desynchronization attacks in this paper. Firstly, the steady image feature points are extracted from the origin host by using multi-scale Harris detector, and the local feature regions (LFRs) are constructed adaptively according to the feature scale theory. Then, the LFRs are image normalized, and significant regions are obtained from the normalized LFRs by utilizing the invariant centroid theory. Finally, the digital watermark is embedded into the LFRs by modifying wavelet moment invariants of the significant regions. By binding the watermark with the geometrically invariant image features, the watermark detection can be done without synchronization error. Experimental results show that the proposed image watermarking is not only invisible and robust against common image processing operations as sharpening, noise adding, and JPEG compression etc, but also robust against the desynchronization attacks such as rotation, translation, scaling, row or column removal, cropping, and local random bend etc.     

基于图像归一化的彩色图像空域零水印算法

为了有效实现对数字彩色图像的版权保护,本文提出了一种可有效抵抗几何攻击的数字图像空域零水印算法。首先利用基于矩的图像归一化技术将原始图像的绿色分量映射到几何不变空间内;然后以几何中心提取出归一化图像的重要区域;最后随机从重要区域提取特征像素与水印像素按位异或运算构造零水印。理论分析和实验结果表明,本文算法比以图像不变质心提取出归一化图像的重要区域的水印算法的性能更稳定,比基于离散小波同类零水印算法具有更强的抗剪切、几何变换、图像处理和常规信号处理攻击的能力。     

一种基于多尺度空间的图像水印算法

当前数字水印对常见的图像处理攻击如高斯噪声、中值滤波、有损压缩等具有较强的抵抗能力,但其抵抗剪切、缩放等几何攻击的能力较差。因此,为提高数字水印的鲁棒性,结合尺度不变特征变换算子和视觉感知模型,提出一种基于不变特征的水印嵌入方法。基于广义高斯分布模型对小波系数进行刻画,并根据二值假设检验理论确定水印的检测阈值,由此进一步给出水印虚警和漏警之间的工作特性曲线关系。实验仿真结果表明提出的水印方法在抗压缩、叠加噪声、缩放、剪切、旋转等攻击时具有较好的鲁棒性能。     

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。     

一种基于Slant变换和SVD的稳健性数字水印算法

针对奇异值分解(SVD)存在的虚警错误和水印隐蔽性与鲁棒性的矛盾问题,提出了一种基于Slant变换和SVD的稳健性数字水印算法。对二值水印图像进行Arnold置乱和Logistic映射双因子加密预处理,增强水印信息安全性;将原始载体图像分成8×8不重叠子块分别对其进行Slant变换和块奇异值分解;然后将水印图像SVD后的左奇异矩阵和奇异值矩阵相乘作为水印主成分嵌入到每个子块的最大奇异值中。仿真实验结果表明,该算法不仅有效解决了传统SVD水印算法的虚警问题,提升了运行速度和水印安全性,在具有较好隐蔽性的同时,对JPEG压缩、噪声、滤波、几何攻击等也有较好的稳健性。     

图像盲水印算法的遗传优化

为了提高数字水印的实用性,必须保证水印的鲁棒性和透明性,为此在Cox等人提出的水印稳健性理论的指导下,充分考虑人类视觉系统特性,提出了一种基于遗传算法的图像盲水印算法。通过基于小波边缘的检测,调节系数差,实现了水印透明性和鲁棒性的综合优化。实验结果表明,该算法不仅对于水印的攻击具有强鲁棒性,且兼顾载体图像的质量。     

基于Krawtchouk不变矩和SVD-LWT的双重水印研究

为提高数字图像水印的鲁棒性和透明性,提出了一种基于Krawtchouk不变矩、奇异值分解(SVD)和提升小波变换(LWT)的彩色图像双水印算法。该算法首先从载体RGB图像中提取绿色分量进行两级提升小波变换,利用Krawtchouk不变矩对平移、旋转和缩放的不变性以及Krawtchouk矩良好的局部特性和重构性,计算其低频分量的Krawtchouk低阶矩不变量构造水印系统;然后对其变换后的中频分量奇异值进行分解,嵌入混沌置乱后的水印图像的奇异值作为另一水印系统。仿真实验结果表明,该算法不仅有良好的不可见性,而且对常见攻击和几何攻击都具有很好的鲁棒性,并具有一定的应用价值。