基于DWT-SVD 的强鲁棒全息水印算法研究

在理论分析全息水印和变换域水印的基础上,提出了基于DWT-SVD 的强鲁棒全息水印算法,通过MAT-LAB 仿真软件对该水印算法进行了仿真,验证了该水印算法的安全性、鲁棒性和不可见性。双随机相位调制加密全息技术对水印信息进行加密具有较高的安全性;在DWT 和SVD 变换域中嵌入水印能够保证水印的不可见性及鲁棒性;结合全息技术和DWT-SVD 的特性,克服了现有水印算法不抗旋转的缺点。该算法首先对水印信息进行加密,获取其奇异值;然后对载体RGB 图像的B 分量进行小波分解,获取其2 次小波分解后低频系数的奇异值;最后用加权的方法嵌入水印。水印嵌入与提取仿真实验结果为PSNR>20 dB,NC 值接近于1,说明该算法的可行性;鲁棒性仿真实验表明该算法能够抵抗任意旋转攻击及基本图像处理操作的攻击。     

基于傅里叶变换域全息数字水印算法研究

通过模拟傅里叶变换加密全息水印的生成对水印信息进行了预处理,并通过模拟加密全息水印的重建水印算法对水印信息进行了重建,保证了水印的安全性。在DCT 和DWT 相结合的变换域中,嵌入水印及在均匀颜色空间CIELab 的亮度分量L 中嵌入水印,使水印的不可见性较好,该算法利用全息加密对裁切攻击有较好的鲁棒性,且属于盲提取水印技术。实验结果表明,嵌入水印的图像能够满足人眼视觉的要求,同时也满足客观评价标准,而且重建的水印图像较清晰,能够精确判断图像的真伪。     

一种抗旋转的全息水印算法

为了找到一种能够抵抗旋转攻击的安全的水印算法,综合分析了常见的水印算法后,发现离散小波变换、离散余弦变换、奇异值分解的变换域水印能够较好地满足抗旋转攻击的需求。对水印图像进行了双随机相位全息加密,通过密钥保障水印的安全性,把加密的水印嵌入到变换域中。设计了试验,研究了含有水印的图像在平移、缩放、旋转、中值滤波、高斯噪声、椒盐噪声和压缩攻击下提取水印质量的影响。实验结果表明,水印能够抵抗常见的几何攻击,特别是旋转攻击,对常见的噪声压缩攻击同样有很好的效果。基于变换域的全息水印算法具有很好的鲁棒性,能够抵抗常见的几何攻击,具有很好的安全性,没有密钥不能对水印进行检测和去除。     

一种新的安全鲁棒全息数字水印技术

提出了一种将快速响应矩阵码(QR码)作为水印的加密同轴全息数字水印技术。该算法将QR码作为水印,提高了水印的鲁棒性;利用双随机相位调制技术对水印加密,增强了水印的安全性;通过离散小波变换将全息水印图像嵌入彩色载体图像的中频系数中,兼顾了水印的不可见性和鲁棒性。提取水印时,进行高斯滤波处理,增加了QR码译码成功率。实验表明,该算法有良好的不可见性和鲁棒性。     

强鲁棒性全息水印算法

提出了一种强鲁棒性变换域全息水印算法。首先将RGB模式彩色载体图像分离通道,分块后运用DCT转换到变换域,将奇异值分解与傅里叶全息技术结合起来,改善了传统全息水印抗滤波差及不可旋转的缺点。计算机仿真结果表明:该算法能够满足人眼对含水印图像的质量要求,重建的水印与原水印图像相似度高;该算法能够抵抗常见的多种攻击并兼顾了水印安全性与不可见性,在版权保护与信息隐藏的实际应用中具有重要意义。     

纹理特征自适应的全息水印算法

目的在保证算法鲁棒性的同时最大化实现水印的不可见性,自适应地选择水印的嵌入区域,并根据图像特征嵌入不同强度的水印信号。方法利用分块的思想,根据载体图像灰度共生矩阵二次统计量下的各特征参量选择纹理复杂度最高的区域,通过模糊C均值聚类实现对纹理特征的定义,再利用灰度直方图分析各分块的纹理强弱,将不同强度的光全息加密水印信号自适应嵌入至图像小波域的对角分量。结果水印的不可见性得到显著提高(PSNR=49),且图像在滤波、噪声、剪切和旋转等操作下提取的水印内容依旧可被清晰识别。结论文中算法在确保鲁棒性和安全性的同时,极大地提升水印的不可见性。     

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。     

一种抗任意角度旋转的全息水印算法

目的针对目前数字水印在抗旋转攻击方面鲁棒性较差等问题,提出一种基于DWT变换和仿射变换的抗任意角度旋转的数字全息水印算法。方法首先对数字水印进行全息加密,保证水印的安全性;结合DWT变换,将水印信息嵌入载体图像;然后通过仿射变换实现图像的角度校正,进而实现抗任意角度旋转攻击及其他常见攻击。结果水印在受到各种攻击后,仍能被有效提取,尤其是抗任意角度旋转攻击,NC值均大于0.6。结论提出的算法对任意角度旋转攻击有较强的鲁棒性,可以有效地从含水印的图像中提取水印信息,保证了水印的安全性和有效性。     

傅里叶变换全息加密数字水印解密实验研究

在理论分析傅里叶变换加密全息水印技术的基础上,通过MATLAB软件对加密全息水印的生成和提取进行了模拟仿真,验证了加密全息水印技术的安全性。通过搭建的光学解密再现系统,对经过计算机滤波处理后的含水印载体图像进行了光学解密再现,结果表明,无需原始载体图像的参与,通过正确的密匙就可以提取出原始水印图像,验证了加密全息水印技术的抗攻击性。对不同嵌入强度、位压缩、剪切、嵌入白噪声的载体图像进行了解密实验,计算其PSNR,得到了PSNR>20,即加密全息水印具有较强的抗低通滤波、噪声、剪切性能,具有较强的鲁棒性。傅里叶变换加密全息水印解密光学系统相对于计算机仿真系统,具有高并行性、高处理速度、高信息维度、便捷性等优点,可用于进行版权保护。     

小波域鲁棒自适应灰度水印盲算法

提出了一个有效的基于图像特征的小波域灰度水印盲算法。该算法使用灰度图像作为水印,将水印信息进行 Arnold 置乱加密和小波压缩后,利用相邻特征平均值和奇偶判决法嵌入载体图像的二阶小波变换域中的低频子带上。实验结果表明,该算法具有好的透明性和强的鲁棒性。     

抗几何攻击的强鲁棒性全息水印研究

目的寻找一种能够抵抗常见几何攻击的安全的水印算法。方法通过分析常见的水印算法,发现傅里叶-梅林变换域水印能够较好地满足抵抗常见几何攻击的需求。对水印图像进行双随机相位全息加密,通过密钥保障水印的安全性,通过把加密的水印嵌入到傅里叶-梅林变换域的方法,设计对比试验,研究含有水印的图像在平移、缩放、旋转、中值滤波、高斯噪声、椒盐噪声、压缩、打印扫描、打印拍摄攻击下提取水印质量的影响。结果水印能够抵抗常见的几何攻击,特别对平移、缩放、旋转组合几何攻击、打印扫描和打印拍摄有很好的效果。结论基于傅里叶-梅林变换的全息水印算法具有很好的鲁棒性,能够抵抗常见的几何攻击;具有很好的安全性,没有密钥不能对水印进行检测和去除。     

改进的基于 QR 码的数字全息水印

目的提出改进的基于快速响应矩阵码(QR码)的数字全息水印。方法利用加密傅里叶全息技术对QR码进行加密并生成全息图,在标准颜色空间下,抽取彩色载体图像的L分量进行二级小波分解,将全息图嵌入到其分解后的低频系数中,以实现水印信息的隐藏。为提高QR码译码成功率,对提取后的水印进行十字型中值滤波处理。结论 QR码水印能够保存完整的水印信息,比普通图像水印鲁棒性强,且相比于其他基于QR码的数字全息水印算法具有更强的鲁棒性。     

Optical watermark scheme based on singular value decomposition ghost imaging and particle swarm optimization algorithm

An optical image watermarking algorithm, based on singular value decomposition (SVD) ghost imaging and multiple transforms, is designed. The watermark image is first encrypted by applying an SVD ghost imaging system, then the encrypted watermark is embedded into the cover image with the help of multiple transforms, including lifting wavelet transform (LWT), discrete cosine transform (DCT), discrete fractional angular transform (DFAT) and SVD. Four sub-band images are produced from the host image by LWT and DCT. The improved DFAT, whose scaling factors and parameter are optimized by particle swarm optimization algorithm, is operated in the new matrix. Afterwards, SVD is executed in the two-part image and the encrypted watermark is embedded in the host image by mutual operation of different matrices. Simulation results validate that the proposed watermark scheme is superior in the aspects of security, robustness and imperceptibility.     

基于四元数离散傅里叶变换的全息数字水印算法

目的结合四元数和全息技术的优势,将数字水印技术应用在彩色图像中,以提高水印算法的抗攻击能力。方法将四元数离散傅里叶变换和加密傅里叶全息技术应用到数字水印算法。首先对一幅彩色图像进行数据类型的转换,表示成四元数矩阵,然后对其进行四元数离散傅里叶变换,最后基于人眼视觉特性将水印信息加密后利用重复计算选取合适的嵌入强度后嵌入变换得到的频域矩阵中,实现信息隐藏。结果算法能够将彩色图像作为一个整体进行处理,有较好的不可见性。与此同时,提高了四元数域水印对于裁切攻击的抵抗能力。结论该算法在保证水印不可见性的同时能够抵抗一定程度的攻击,满足数字防伪以及版权保护的需要。     

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。