基于数字隐藏技术(DHT)的彩色图像自适应水印算法

本论文提出了一种新颖的彩色图像水印方案.研究发现与RGB颜色空间线性相关、分量无关的颜色空间对水印应用最适合.本水印方案对彩色图像的自适应是通过把PSNR值保持在一定的品质范围之内,同时调整水印强度参数来达到的.水印是盲水印,即只需要水印的生成和随机系数密钥,并不需要原始图像.实验结果显示了该方法对一些常见的图像处理攻击具有鲁棒性,水印检测结果准确,且算法的计算量合理.     

一种基于YC-rC-b颜色空间和视觉特性的彩色图像水印技术

根据图像离散余弦变换频谱图特征及结合人眼对亮度和颜色的对比度敏感视觉特性,提出了一种人眼感知图像最小误差即JND阈值的计算方法,通过计算出的JND阈值,提出了一种基于YCrCb颜色空间的彩色图像水印技术方案。方案依据JND阈值筛选彩色图像的3个分量亮度图变换域频谱系数来进行水印的嵌入和提取。从水印技术方案上看,JND阈值的引入使得水印的嵌入达到最大;嵌入算法使得水印嵌入的位置具有随机性,有力地保证了水印信息的安全性。仿真实验和攻击测试表明:含水印图经压缩攻击后的图像与原始图像基本一样,提取的水印信息与原始水印基本相同;攻击后的含水印图具有较好的透明性和较高的鲁棒性。提出的基于YCrCb颜色空间和人眼视觉特性的彩色图像水印技术方案,是一种可行的、较好的彩色图像技术。     

基于人眼对比度敏感视觉特性的彩色图像水印技术研究

目的研究结合人眼对比度敏感视觉特性的彩色图像水印技术。方法结合图像变换域频谱特征和人眼对比度敏感视觉特性,提出一种新的人眼感知图像误差阈值的计算方法。依据计算的阈值,设计一种新的基于人眼视觉特性的彩色图像水印嵌入和提取技术方案,并进行仿真实验和多种攻击测试。结果嵌入了水印的彩色图像与原始彩色图像及提取的水印与原始水印相比,几乎一样,人眼无法分辨。经过3种攻击测试后提取的水印信息仍清晰可见,含水印图的PSNR和提取水印的相似度值均较高;在水印方案中,将彩色图像变换到与设备无关的CIELAB颜色空间进行水印的嵌入和提取,有效地提高了水印的实用性。结论文中提出的水印技术具有较好的透明性、鲁棒性和实用性。     

颜色空间对打印图像水印性能影响研究

目的 打印图像在数模/模数转换过程中，主要涉及到RGB、CIELAB和CMYK 3个颜色空间。本文基于DCT域水印算法，在不同颜色空间嵌入水印图像，研究并分析颜色空间对打印图像水印性能的影响。方法 选取暗调、饱和色、风景、亮调、人物、中性灰6类图像分为低中高3个复杂度分别在RGB、LAB、CMYK颜色空间下的各个分量图像中进行透明性、鲁棒性评价。结果 经透明性分析，RGB空间B通道、Lab空间b通道和CMYK空间M通道嵌入水印透明性更好；鲁棒性分析可知，亮调图像在RGB空间抗非几何攻击能力较差，各类型低复杂度图像在LAB空间抗攻击性能差，所有图像在CMYK前三通道的抗攻击性能优于K通道，抗打印攻击能力上暗调图像抗此攻击性能差，所有图像在LAB空间抗打印攻击性能最好，其中L通道最好。结论 本文系统研究了颜色空间对打印图像水印性能的影响。结果显示，颜色空间对不同类型和不同复杂度的图像水印性能具有不同程度的影响。完善了数字水印技术在打印图像应用中的理论体系，同时将为彩色图像数字水印技术的工业化应用和优化提供一定的指导和借鉴。     

小波变换系数奇异值分解数字水印防伪算法

目的研究针对打印扫描盗版方式的数字水印防伪算法。方法结合矩阵奇异值分解(SVD)的抗几何畸变特性和离散小波变换(DWT)多分辨率分解特性,提出一种基于CIE1976L*a*b*颜色空间的彩色图像数字水印防伪算法,并通过仿真实验评价算法的有效性。结果含水印彩色图像与原始彩色图像的色差均值为1.2183,小于3,且提取的水印中至少有1个水印有效,其相关系数均满足R0.6。结论在保证水印不可见性的同时,该算法对打印-扫描操作及大多数常规图像处理具有很好的鲁棒性。     

一种基于 Contourlet 变换的彩色图像全息水印算法

提出了一种结合了全息水印加密技术和 Contourlet 变换技术的彩色图像水印算法。 算法首先将 RGB 模式的水印载体图像转换至 YCrCb 颜色空间,选取亮度分量作为水印载体通道,对其进行多层 Contourlet 分解,得到细节子带图像;而后对二值水印图像进行傅里叶全息加密,将加密后的图像嵌入至载体图像的 Contourlet变换系数中。 仿真实验结果表明,该水印算法具有良好的不可见性,对于常见的几何变换及多种攻击具有良好的鲁棒性。     

CMYK与RGB颜色空间数字水印 在印刷品中的应用比较

为提高水印抗印刷/扫描攻击的鲁棒性,比较了在CMYK与RGB颜色空间嵌入的水印经印刷/扫描后提取的效果.采用离散小波变换域傅里叶全息数字水印算法生成水印图像,经印刷/扫描后,可以提取到水印;然而,由于印刷/扫描过程中颜色空间的转换,使得原本嵌入某一颜色通道的水印转移到其他通道,降低了单通道提取的水印质量;且相对于RGB颜色空间,在CMYK颜色空间嵌入水印生成的水印图像经历印刷/扫描后提取到的水印质量普遍较高,说明CMYK→RGB→CMYK颜色空间的转换相对于RGB→CMYK→RGB颜色空间的转换,对水印图像的改变较小.为减小印刷/扫描攻击的影响,考虑下一步研究工作主要集中在CMYK颜色空间嵌入水印.     

基于YCoCg-R颜色空间与离散余弦变换的自适应彩色图像水印算法

目的为了解决当前彩色图像水印技术的水印容量和不可感知性不佳等问题,设计基于YC_oC_g-R颜色空间和离散余弦变换的自适应图像水印算法。方法首先,将载体图像从RGB空间转换到YC_oC_g-R空间,计算Y,C_o,C_g这3个颜色分量;随后,引入离散余弦变换DCT对Y分量进行处理,获取相应的DCT系数;引入模糊聚类分析,将DCT低频系数视为局部特征,利用SVM机制对DCT低频系数进行训练分类,确定出适合嵌入水印的DCT系数;设计水印嵌入机制,将水印数据隐藏到合适的DCT低频系数中;借助可逆DCT方法,将Y分量从频域变换到空域;联合初始的C_o与C_g分量,将其变换到RGB空间,输出水印图像;最后,通过相应的水印提取方法,复原初始水印信息。结果测试数据表明,与当前水印方法相比,所提技术具有更高的不可感知性与水印容量,其水印图像的PSNR值为43.67 dB,且其允许的水印容量可超过1 bits,在多种攻击下,复原水印的质量更高,相关系数NC均超过了0.92。结论所提技术能够较好地将水印信息隐藏在载体图像中,具有较高的鲁棒性和安全性。     

彩色图像处理综述

介绍彩色图像处理的研究背景,对目前所提出的主要颜色空间进行归类分析,并对各种颜色空间的转换关系进行论述。并且介绍了基于彩色图像的增强,彩色图像的滤波,彩色图像的分割和彩色图像的压缩的些处理算法。     

关于彩色图像DCT域水印的改进措施

近年来,数字水印为数字媒体的版权保护提供了一种行之有效的方法。图像水印的研究以灰度图像水印为主,而彩色图像则通常将水印嵌入到每个颜色信道。本文基于RGB图像信道间的相关性明确提出了一种DCT域上彩色数字水印的改进算法。     

基于椭圆特征区域与重要位平面分解的鲁棒图像水印算法

目的 为了解决当前基于特征点的水印方案难以描述图像的非纹理区域（像素强度变化较大的边缘、像素强度值较小或趋于0的均匀区域）,降低了局部特征区域的鲁棒性,使其抗几何失真能力不佳的问题,提出基于椭圆特征区域与重要位平面分解的鲁棒图像水印算法。方法 根据彩色载体的RGB分量,计算颜色不变性;基于颜色不变性的强度概率密度,推导概率密度梯度估计函数;利用概率密度梯度值,计算二阶Hessian矩阵,改进SURF方法,充分提取彩色载体中纹理与非纹理区域的鲁棒特征点;再求取Hessian矩阵的特征值与特征向量,以计算椭圆的长轴、短轴半径与方向角度,并以特征点为中心,建立局部椭圆特征区域;定义鲁棒特征区域选择规则,确定合适的水印嵌入位置;引入位平面分解技术,获取鲁棒椭圆特征区域的重要位平面图像,并提取其直方图,以此设计水印嵌入方法,将二值水印隐藏到这些直方图中,形成水印图像;根据水印检测机制,复原二值水印。结果 实验结果显示,与基于特征点的水印方案相比,所提算法具有更高的不可感知性与鲁棒性,复原水印失真度最小。结论 所提算法具有较高的视觉隐秘性和抗几何失真能力,在版权保护、信息防伪等领域具有较好的参考价值。     

VRML场景中的纹理水印

针对虚拟现实场景中的纹理,提出了一种新的数字水印方案。首先分析了三维场景中的纹理水印与一般图像水印的不同,并根据这些特性给出了具体数字水印方案,包括水印生成、基于钥相关基函数的水印嵌入和水印检测等。在描述算法的基础上,给出了实验结果及攻击分析。实验表明该算法具有较好的透明性和强壮性。     

改进的基于压缩感知的鲁棒性水印算法

目的 为了提高水印算法的抗攻击能力,提出一种改进的基于压缩感知的鲁棒性水印算法。方法 为了确保嵌入的水印信息在载体中分布均匀,对彩色载体图像的R, G, B分量进行N×N不重复分块后得到Rij, Gij, Bij,按照下标值不同的原则,随机选择3个颜色分块构成嵌入块;为了提高水印的鲁棒性和检测的成功率,对水印信息采用循环嵌入的方式;详细论述水印的嵌入和提取流程,并通过仿真与其他3种算法进行实验结果对比。结果 水印提取不需要原始图像的参与,具有盲检测性,水印的循环嵌入策略极大地提高了水印鲁棒性和水印检测成功率。仿真实验结果表明,重建的水印图像具有较小的失真度,算法能够很好地抵抗一系列的几何攻击。结论 算法具有较好的鲁棒性和不可感知性,实现较简单,在版权保护及信息安全领域具有一定的参考价值。     

Robust audio watermarking using frequency-selective spread spectrum

A novel audio watermarking scheme based on frequency-selective spread spectrum (FSSS) technique is presented. Unlike most of the existing spread spectrum (SS) watermarking schemes that use the entire audible frequency range for watermark embedding, the proposed scheme randomly selects subband(s) signal(s) of the host audio signal for watermark embedding. The proposed FSSS scheme provides a natural mechanism to exploit the band-dependent frequency-masking characteristics of the human auditory system to ensure the fidelity of the host audio signal and the robustness of the embedded information. Key attributes of the proposed scheme include reduced host interference in watermark detection, better fidelity, secure embedding and improved multiple watermark embedding capability. To detect the embedded watermark, two blind watermark detection methods are examined, one based on normalised correlation and the other based on estimation correlation. Extensive simulation results are presented to analyse the performance of the proposed scheme for various signal manipulations and standard benchmark attacks. A comparison with the existing fullband SS-based schemes is also provided to show the improved performance of the proposed scheme.     

一种基于奇异值的抗打印/扫描的 彩色图像零水印方案

为提高水印抗打印/扫描的鲁棒性,设计了一种抗打印/扫描的彩色图像零水印方案.采用对宿主图像分层、一次Haar小波分解、分块、提取每块最大奇异值作为图像纹理特征来构造零水印信息,及对印品图像分层、亮度调整、一次Haar小波分解、分块、提取每块最大的奇异值作为印品图像纹理特征来构造零水印信息.然后对比打印/扫描前后零水印信息的相似度,若完全相同,说明此方案抗打印/扫描攻击.试验结果表明,图像打印/扫描前后的零水印信息完全相同,该方案具有理想的抗打印/扫描性能.     

基于FFST和Hessenberg分解的立体图像零水印算法

目的 为提高立体图像零水印方案抗几何攻击性能,提出一种基于快速有限剪切波变换（FFST）和Hessenberg分解的立体图像零水印算法。方法 首先分别对原始立体图像在YCbCr颜色空间下的左右视点亮度分量进行FFST,然后在得到的2个低频子带中,基于随机子块选择策略和Hessenberg联合分解来构造鲁棒特征矩阵,最后与预处理后的二值水印执行异或运算生成认证零水印。此外,零水印检测前先采用傅里叶-梅林变换方法对待认证的立体图像进行几何校正。结果 与相关算法相比,文中算法对常见非几何和几何攻击提取水印的平均NC值为0.984 1,表现出更优的抗攻击性能。结论 所提算法具有无损性和较强的安全性,可为立体图像版权保护提供可行的解决方案。     

基于CMYK颜色空间的光全息水印算法研究

在印刷CMYK颜色空间、傅里叶全息加密和数字水印理论的基础上,提出了基于CMYK颜色空间的光全息水印算法。该算法不用转换颜色空间,避免了未印刷就人为导致水印信息的丢失,提高了重建水印的相似度;解密时,由于傅里叶变换的特性,重建水印的共轭图像与原水印图像互相叠加,增强了重建水印的清晰度。实验结果表明,该算法有较好的不可见性和较强鲁棒性,可以抵抗一般图像处理等操作。     

基于掩蔽效应和抖动调制的盲水印方案

通过对信号处理领域抖动调制原理的分析,并结合人类视觉系统的掩蔽效应,提出了一个DCT 域盲水印模型。在MATLAB 仿真环境中,针对二值图像水印,实现了水印的预处理、嵌入、提取以及F 范数下水印检测。在水印嵌入过程中,通过自动调节量化步长改善了水印的透明性,水印检测时无需原始宿主图像,实现了盲检测,而且省略了反余弦变换过程,降低了算法复杂度。仿真实验表明,水印算法在JPEG 高强度压缩、剪切、各种噪声叠加以及多重水印等攻击下具有高鲁棒性。算法思想可应用于数字版权保护以及隐秘通讯等领域。     

输出方式对印刷品全息水印提取质量的影响

目的为实现对印刷输出图像中提取水印质量的有效预估,研究硬拷贝输出方式对印刷品全息防伪水印提取质量的影响。方法先将傅里叶全息水印的高频分量嵌入宿主图像经2次小波变换的中频区域,实现信息隐藏。使用喷墨打印、激光打印、胶版印刷、数码印刷等4种常用方式对含水印防伪图像进行硬拷贝输出,然后从承印物纸张表面质量、图像色彩空间转换和输出精度等3个方面,利用NC参数对硬拷贝图像的水印提取质量进行评价,并对比分析影响水印提取质量的因素。结果数字图像、打印图像、印刷图像间的水印提取质量有较大的差别,总体表现为喷墨打印胶版印刷数码印刷和激光打印。承印物基材较高的白度、平滑度有利于水印提取。在输出与输入过程中,含水印图像经历的多次色彩空间转换对原始图像的色彩分布、复现质量有一定程度的改变,进而影响水印提取质量。在满足图像复现质量要求的前提下,输出精度对水印提取质量的影响较小。结论研究水印的抗打印/扫描鲁棒性时,不能用模拟攻击与桌面打印代替实际输出方式。选择表面质量高的承印物有利于防伪水印信息的识别。验证水印方案的抗打印/扫描鲁棒性时,其分辨率满足图像的复现质量要求即可。