一种基于分形编码的小波域自适应水印

提出了一种基于分形编码的小波域水印算法．该方法对于图像树中各个图像R块，首先在同方向低一级分辨率子带中寻找最佳分形匹配D块，然后利用小波系数的树状结构关糸，将这些D块拓展成相似树集合，最后更改图像树上某个位于中频子带的图像R块的编码方案，即交换最优和次优匹配相似树上与其对应的D块，从而实现数字水印的嵌入．水印检测不需要原始图像．实验结果表明：使用该方法的水印有较好的不可感知性和鲁棒性，同时可保证较低的正向错误率．     

结合分形编码的小波域水印方法

提出了一种结合分形编码的小波域水印方法。首先,将宿主图像分成互不重叠的子块,利用分形编码的拼贴误差对子块进行降序排列,并根据水印大小依次选取两个等长子块序列;其次,利用Arnold迭代变换置乱水印,按照新的嵌入公式,将置乱水印重复嵌入到所选两子块序列小波变换后的低频子图中;最后,对提取的两个水印进行融合得到最终的水印。实验结果表明,该方法隐蔽性强,安全性高,对剪切、加噪、涂抹、滤波、旋转以及JPEG压缩等具有较强的鲁棒性。     

用于图像认证的变容量恢复水印算法

兼顾水印嵌入容量和安全性,提出一种水印容量可变的数字图像可恢复水印算法.该算法提取2×2图像块特征生成变容量恢复水印——平滑块6比特,纹理块12比特.图像块的恢复水印基于密钥随机嵌入在其它图像块的低有效位,通过比较图像块特征与相应恢复水印重构的块特征并结合邻域特征判定图像块的真实性,变容量恢复水印用尽可能少的比特数保存足够的图像块信息,仅被嵌入一次且同时用于篡改检测与恢复,不仅有效降低了水印嵌入容量,而且提高了算法抵抗恒均值攻击的能力.实验仿真结果表明,该算法得到的含水印图像和恢复图像的质量好,且能有效抵抗拼贴攻击、恒均值攻击等已知伪造攻击.     

基于DWT-SVD和Fibonacci变换的彩色图像盲水印算法

为提高水印鲁棒性,将离散小波变换(DWT)、奇异值分解(SVD)和斐波纳契(Fibonacci)变换结合,提出一种新的算法。首先,用Fibonacci变换对拟嵌入的水印进行置乱处理;然后,对宿主彩色图像R、G、B三个分量进行二级小波变换和基于4×4分块的奇异值分解,并用混沌序列选择若干对子块;最后,根据人类视觉系统(HVS)特性对三个分量分配嵌入量、确定嵌入强度,并通过修改每对子块最大奇异值来实现水印嵌入。实验结果表明本方案具有良好的水印不可见性和鲁棒性。     

利用HVS特性与混沌映射的图像水印算法

提出一种基于混沌序列的图像空域水印算法。首先通过亮度、边缘、纹理特性计算出每象素视觉因子;然后由视觉因子和混沌映射确定每象素水印嵌入比特位;最后通过替换方式嵌入水印。水印提取时不需原始图像的参与,实验表明算法具有较好的水印透明性,并对一般信号处理攻击是鲁棒的。     

基于Fibonacci置乱的小波域数字图像盲水印算法

针对数字图像的版权保护问题,提出一种基于Fibonacci置乱的小波域数字图像盲水印方案。将原图像中的感兴趣区域(ROI)作为水印来源,以此提高水印的隐蔽性。在水印嵌入过程中,将原图像进行分块,对每个块进行Fibonacci置乱和离散小波变换(DWT),选择出低频子带,用于水印嵌入。同时,对水印也执行DWT,选择出低频子带,通过Fibonacci置乱得到置乱矩阵,将水印的置乱矩阵嵌入到主图像的块中。在水印提取过程中,根据嵌入过程中设定的秘钥,通过逆Fibonacci置乱和逆DWT过程提取水印。在多种图像攻击下的仿真结果表明,该水印方案具有较高的安全性、鲁棒性和隐蔽性。     

一个分形图像水印算法的改进

改进了一个分形水印算法,它把二值版权图标嵌入到分形压缩的图像文件中。具体说,把宿主图像分成大小相同的不重叠的子块,对这些子块进行分形编码（采用正交分形编码方法）。这些子块按拼贴误差的大小进行降序排列,并根据宿主图像内容分成三个子列。按照新的量化嵌入公式,经Arnold变换置乱后的水印被强度不同地嵌入三个子列的子块的量化均值中,通过分形解码得到含水印图像。实验表明,该算法隐蔽性强,并对剪切、涂抹、加噪、滤波以及JPEG压缩等具有较强的鲁棒性。     

基于图像块等级模型的多重认证水印算法

提出了一种新的用于灵活图像认证的多重水印嵌入算法.不同于传统的块独立水印算法中每个图像块只嵌入一个水印信息,算法对每个图像块嵌入多重水印信息.提出了两个通用的图像块等级模型,形成图像块内部的等级结构,对每个图像块以及图像块内部的各等级子块进行独立的水印生成和嵌入.将图像特征值映射为混沌系统的初值,并将图像块的编号映射为混沌系统的迭代次数,经过混沌迭代生成图像块水印,再将水印信号替代图像块中选定像素点的最低有效位,完成水印的嵌入.实验结果表明,该算法可对图像进行多重认证,对篡改区域进行精确的检测与定位,并能选择不同的定位精度.     

基于多尺度分解与预测误差扩展的可逆图像水印算法

针对现有可逆图像水印算法中嵌入量与图像视觉质量之间的矛盾,提出了一种基于多尺度分解与预测误差扩展的可逆图像水印算法。首先,对原始图像进行多尺度分解,将其分解为同质块和非同质块;其次,通过对同质块进行预测误差扩展来嵌入水印信息;最后,通过计算非同质块信息熵,根据嵌入水印信息量选择合适的非同质块,通过对选取的非同质块进行整数小波变换,在中高频中嵌入剩余水印信息。实验结果表明,该算法易于实现且完全可逆,能有效提高水印嵌入量,具有较高的视觉质量。     

基于IWT和广义差值扩展的可逆水印算法

针对传统差值扩展可逆水印算法的缺陷,提出了一种基于整数小波变换（IWT）和广义差值扩展的可逆水印算法。它将原始图像划分成4×4大小的互不重叠的像素块;计算各分块的近似平滑度值,该值在水印嵌入前后保持不变;将所有分块按平滑度值进行排序;根据水印信息量,依序选取适当数目的分块;对所选取分块进行整数小波变换,在变换后的低频部分利用广义差值扩展法嵌入水印信息,在高频部分通过数据压缩嵌入水印辅助信息。实验结果表明,该算法在减小图像失真的同时,提高了信息嵌入量,另外在同等水印嵌入量下,该算法的[PNSR]高于常见的一些算法。     

A digital authentication watermarking scheme for JPEG images with superior localization and security

The drawbacks of the current authentication watermarking schemes for JPEG images, which are inferior localization and the security flaws, are firstly analyzed in this paper. Then, two counterferiting attacks are conducted on them. To overcome these drawbacks, a new digital authentication watermarking scheme for JPEG images with superior localization and security is proposed. Moreover, the probabilities of tamper detection and false detection are deduced under region tampering and collage attack separately. For each image block, the proposed scheme keeps four middle frequency points fixed to embed the watermark, and utilizes the rest of the DCT coefficients to generate 4 bits of watermark information. During the embedding process, each watermark bit is embedded in another image block that is selected by its corresponding secret key. Since four blocks are randomly selected for the watermark embedding of each block, the non-deterministic dependence among the image blocks is established so as to resist collage attack completely. At the receiver, according to judging of the extracted 4 bits of watermark information and the corresponding 9-neighbourhood system, the proposed scheme could discriminate whether the image block is tampered or not. Owing to the diminishing of false detection and the holding of tamper detection, we improve the accuracy of localization in the authentication process. Theoretic analysis and simulation results have proved that the proposed algorithm not only has superior localization, but also enhances the systematic security obviously. Supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 60572027), the Program for New Century Excellent Talents in University of China (Grant No. NCET-05-0794), the Sichuan Youth Science & Technology Foundation (Grant No. 03ZQ026-033), the National Defense Pre-research Foundation of China (Grant No. 51430804QT2201) and the Application Basic Foundation of Sichuan Province, China (Grant No. 2006 J13-10)     

基于分块模运算数字图像水印算法性能分析

基于分块模运算的数字图像水印算法通过在图像特征边缘点附近选择n×n像素点所组成的子块,并调整该块的平均亮度对于一个正整数2p取模的值来嵌入水印。分块大小n以及模数2p对于水印的不可感知性及稳健性具有重要影响。文章基于理论分析和实验验证研究了采用不同参数嵌入水印对于算法性能的影响,并对算法的安全性进行了简要讨论。其结论将有助于该类算法的实际应用。     

Lossless data hiding for color images based on block truncation coding

In this paper, we present a novel, reversible steganographic method, which can reconstruct an original image effectively after extracting the embedded secret data. The proposed reversible hiding method aims at BTC (block truncation coding)-compressed color images. Conventionally, each block of a color image compressed by BTC requires three bitmaps and three pairs of quantization levels for reconstruction. In order to improve the compression rate, a genetic algorithm (GA) is applied to find an approximate optimal common bitmap to replace the original three. The secret data then are embedded in the common bitmap and the quantization levels of each block use the properties of side matching and the order of these quantization levels to achieve reversibility. The experimental results demonstrate that the proposed method is practical for BTC-compressed color images and can embed more than three bits in each BTC-encoded block on average.     

一种基于HVS的DCT域图像自适应数字水印新算法

本文提出了一种基于人类视觉系统（HVS）的DCT域图像自适应数字水印算法，该算法可对原始宿主图像进行分块DC了变换，使用Robert算子对每一小块追行边缘检测提取，采用确定数值作为阀值对图像块进行分类，从而对嵌入的水印强度进行调整。添加水印时，对二值水印图像进行Arnold置乱、降维预处理，并将此序列嵌入到每块的DC了低频系数上。仿真实验结果表明，本文实现的水印具有不可见性，且对于常见的JPEG压缩、噪声、裁剪等攻击具有较好的鲁棒性。     

Lossless visible watermarking based on adaptive circular shift operation for BTC-compressed images

Most existing BTC (Block Truncation Coding) based watermarking algorithms do not fully exploit visual perception of the host images. These schemes cannot obtain visual quality of stego-images and recover original images without distortion. To solve this issue, a new reversible visible watermarking scheme based on AMBTC (Absolute Moment Block Truncation Coding) domain is proposed. First, the proposed scheme uses adaptive pixel circular shift operation that adapts to local properties of the image to embed the visible watermark into two level (one-bit) nonparametric quantization levels of AMBTC according to the parity of the bit plane of AMBTC triple. The watermark signal can be extracted according to the parity of the Bit plane. The experimental results prove that the algorithm can achieve high visual quality of stego-images and recover original BTC-compressed image losslessly. Moreover, it is robust against common signal processing attacks. The visible watermarking algorithm can be applied to copyright of digital images in real-time environment because of the low time consumption due to the simplicity of AMBTC.     

Adaptive reversible watermarking with improved embedding capacity

Embedding capacity is one of the most important issues of the reversible watermarking. However, the theoretical maximum embedding capacity of most reversible watermarking algorithms is only 1.0 bits per pixel (bpp). To achieve a higher capacity, we have to modify the least significant bit (LSB) multiple times which definitely lowers the quality of the embedded image. To this end, this paper proposes a novel reversible watermarking algorithm by employing histogram shifting and adaptive embedding. Specifically, the amount of the embedded watermark is adaptively determined in terms of the context of each pixel. For pixels with small prediction error, we modify the second, third and even the fourth LSBs as well to embed more than one watermark bit. Consequently, the proposed method achieves the embedding capacity larger than 1.0 bpp in single-pass embedding as well as bringing relatively low embedding distortion. The superiority of the proposed method is experimental verified by comparing with other existing schemes.     

基于线性空间隐藏模型的可逆图像水印算法

提出一种基于线性空间隐藏模型的可逆图像水印算法.通 过对原始图像载体互不重叠的划分形成图像块序列,对其进行整数小波变换,获取待嵌水印子带.根据0/1水印序列和线性空间隐藏模型,将水印不可感知地嵌入到图像的小波域中,提高水印鲁棒性和不可见性. 只需判断奇偶性提取水印,并且通过简单逆向平移恢复原始.线性空间隐藏模型的提出实现了水印间相互独立,从而 使该算法能扩展到多著作权的无损水印领域.投票原则的使用又进一步提高水印的 鲁棒性和降低了误检率.在无外界干扰的条件下,拥有密 钥和其他秘密参数的用户能够无损恢复原始图像.仿真实验表明,与相关工作比较该算 法能应对一定程度的有损压缩和高斯噪声攻击,表现出 较高的鲁棒性、安全性和不可见性.     

基于马尔可夫链蒙特卡罗采样的双密钥盲水印算法

为了更好地提高水印算法的安全性,提出了一种基于两种形式密钥的强鲁棒盲水印算法。首先对水印加密,然后将每块载体的第一个奇异值组成矩阵Q再分块离散小波变换(DWT)获得四个子带,通过对四个子带进行马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)采样决定第k个水印位量化嵌入到矩阵Q的第k块低频、水平、垂直和高频子带中的一个并记录当前嵌入子带的密钥位,这样做不仅使水印位随机分配,而且提高了水印算法的安全性。实验结果表明,所提算法在满足不可见性的条件下,不仅对常规的图像攻击具备较强的鲁棒性,而且在水印嵌入过程中通过MCMC采样实现了用不同的密钥嵌入,提高了水印算法的安全性。     

分形数字水印鲁棒性能的改进

将概率统计的知识与传统的基于分形图像编码的数字水印技术的结合起来，给出了一种更为优化的数字水印技术。由于这种数字水印技术的密匙是嵌入水印信息的值域子块的位置，因此可以选择多组值域子块，重复嵌入水印信息，而在提取水印时，对由每一组值域子块所获得的水印信息进行概率统计，根据概率的大小判定水印信息。实验结果表明：该方法在很大程度上提高了水印的鲁棒性。     

一种基于Hash函数的脆弱水印算法

当前空域脆弱水印算法存在安全性不高及不能有效抵抗矢量量化攻击的缺陷。针对该缺陷,提出一种用于数字图像完整性认证及内容篡改证明的脆弱水印算法。算法首先对图像进行8×8分块,利用Logistic混沌映射对图像分块进行置乱编号;再采用Hash函数生成基于图像分块内容和位置信息的水印信号;最后将水印信号嵌入到图像分块像素值的低两位平面。实验结果及理论分析表明,提出的脆弱水印算法在保证安全性的同时,有效地抵抗了矢量量化攻击。