基于Contourlet变换的抗旋转攻击零水印算法

现有的大多数基于变换域的零水印算法缺乏抵抗几何攻击的能力,例如将图像旋转微小角度即可导致水印检测的失败。为了提高变换域零水印算法抵抗图像旋转攻击的能力,本文提出了一种基于Contourlet变换的抗旋转攻击零水印算法。对于旋转造成的几何攻击,我们可以通过对数极坐标系将笛卡尔坐标系中的旋转变换转换为循环平移的性质,对于循环平移后的图像,在水印检测时我们可以使用穷举遍历的方法来检测测试图像是否包含水印信息。实验结果证明,该方法可以获得良好的图象视觉效果,同时对于加噪,滤波,JPEG压缩,剪切攻击也具有有很好的鲁棒性。     

基于分块DCT变换的抗旋转,缩放攻击零水印算法

大多数基于DCT、变换域的零水印算法没有抵抗几何攻击的能力,例如将图像旋转微小角度即可导致水印检测的失败.为了提高基于DCT变换域的零水印算法抵抗图像抗旋转,缩放攻击的能力,本文提出了一种基于分块DCT变换的抗旋转,缩放攻击零水印算法.对于旋转,缩放造成的几何攻击,我们可以通过对数极坐标系将笛卡尔坐标系中的旋转,缩放变换转换为循环平移的性质,对于循环平移后的图像,在水印检测时我们可以使用穷举遍历的方法来检测测试图像是否包含水印信息.实验结果证明,该方法可以获得良好的图象视觉效果,同时对于加噪,滤波,JPEG压缩,剪切攻击也具有有很好的鲁棒性.     

基于二值图像的抗旋转攻击零水印算法

针对目前多数基于变换域的零水印算法不能抵抗几何攻击（RST变换）的问题,提出一种基于二值图像的抗旋转攻击零水印算法。采用对数极坐标系,将笛卡尔坐标系中的旋转变换转换为循环平移的性质,在水印提取时使用穷举遍历的方法来检测循环平移后的测试图像是否包含水印信息。实验结果表明,该方法可获得较好的图象视觉效果,对加噪、滤波、JPEG压缩和剪切攻击具有较好的鲁棒性。     

基于局部Zernike矩的RST不变零水印算法

旋转、缩放和平移(RST)等几何攻击能够破坏水印检测的同步性,使得水印检测失败。针对此问题,提出了一种基于图像局部Zernike矩的RST不变零水印算法。Zernike矩的幅度具有旋转不变性,再结合图像归一化,使其具有缩放和平移不变性。由于Zernike矩的图像重构效果不理想且重构过程中复杂度高,因此水印嵌入选择零水印方案。实验结果表明,该算法对旋转、缩放和平移(RST)的攻击具有很好的鲁棒性,同时对JPEG压缩、加噪、滤波等常见的图像处理操作也具有很好的鲁棒性。     

一种抗几何旋转攻击零水印算法

为了解决零水印算法存在抗几何攻击能力弱的问题,提出了一种抗几何旋转攻击的零水印算法。首先根据尺度不变特征变换（SIFT）旋转校正后图像像素失真情况,在中心地带确定像素近似无损的安全区域;其次将该区域进行二级冗余离散小波变换提取低频区域,对该低频区域进行分块并提取每个块的最大奇异值,同时利用每块最大奇异值构建过渡矩阵;然后通过比较过渡矩阵的每个元素值与其均值关系构造特征矩阵;最后将加密后的水印图像与特征矩阵共同构建零水印。实验结果表明,与仅利用SIFT校正算法相比,抗旋转攻击鲁棒性平均提高了13.26%,与GH旋转矩和伪Zernike正交矩算法相比,抗旋转攻击鲁棒性分别提高了1.1%和0.94%;对常规攻击、缩放攻击和循环平移以及小范围的剪切攻击均具有较强鲁棒性。     

基于Radon变换的抗旋转攻击零水印算法

针对大多数基于变换域的零水印算法无法抵抗几何攻击（RST变换）的缺陷,提出一种基于Radon变换的抗旋转攻击零水印算法。通过Radon变换检测算法对发生旋转几何攻击后的图像进行几何校正并提取水印。仿真实验结果证明,该算法可以获得良好的图像视觉效果,对旋转几何攻击及加噪、滤波、JPEG压缩、剪切攻击有较好的鲁棒性。     

基于对数极坐标下的SVD数字水印算法

为了解决笛卡尔坐标系下水印不同步问题文章提出了一种对数极坐标系下的基于奇异值分解的抗旋转,缩放攻击鲁棒性水印算法。对于旋转,缩放造成的几何攻击,我们可以通过对数极坐标系将笛卡尔坐标系中的旋转,缩放变换转换为循环平移的性质,对于循环平移后的图像,在水印检测时我们可以使用穷举遍历的方法来检测测试图像是否包含水印信息。实验结果证明,该方法可以获得良好的图像视觉效果,同时对于加噪,滤波,JPEG压缩,剪切攻击也具有有很好的鲁棒性。     

基于空域的水印图像几何校正和零水印算法

为了有效实现对数字图像的版权保护,提出一种通用的水印图像几何校正和零水印算法。,用两个稳定而又相距最远的图像SIFT特征点的变化估计图像所经历的旋转和缩放参数,校正之后,再用一个稳定的SIFT特征点的变化校正图像的平移变换。根据零水印特点,随机从载体图像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,图像几何校正算法能有效恢复水印同步,使水印算法能够正确检测水印;零水印算法具有较好的安全性,比基于DWT的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。     

空域彩色图像鲁棒零水印算法

针对传统变换域水印算法往往通过修改变换域系数来嵌入水印信号,影响图像不可感知性的问题,利用载体图像整体均值与分块均值之间大小关系的稳定性,提出一种新的空域彩色图像鲁棒零水印算法。算法直接在空域通过整体图像均值与分块均值之间的关系构造特征矩阵,之后将此特征矩阵与预处理后的水印信息进行异或运算构造零水印信息,预处理之后再注册到知识产权数据库里。提取水印信息时,通过投票策略得到最终提取的水印信息。大量的仿真实验结果表明,该算法对常规的信号处理攻击、行列平移、尺寸缩放和旋转等几何攻击具有较强的鲁棒性。与相似的鲁棒水印算法相比,对于大多数的攻击,该算法具有更优越的性能。     

基于图像置乱和小波变换的零水印算法

传统的数字水印方法在嵌入水印时都要对原始图像数据进行一定的修改导致嵌入水印图像的保真度下降.提出了一种基于仿射变换置乱与小波变换的零水印算法,该算法对嵌入的水印图像进行置乱,选择被嵌入图像的小波变换的低频子图与置乱的水印图像进行运算,对运算结果进行循环移位产生密钥图像.而小波变换的低频子图集中了图像的主要特征,所以该水印算法对各种攻击(例如:加噪,滤波,JPEG压缩,剪切)具有很高的鲁棒性,而且产生的水印为灰度图像而不是二值序列,具有很好的检测精度.仿真实验表明该算法的鲁棒性优于现有算法,而且在抗各种常见攻击方面性能良好.     

Robust digital image watermarking method against geometrical attacks

This paper proposes a new image watermarking scheme which is robust to RST attacks with cropping by improving Fourier–Mellin transform based watermarking (FMW). The proposed scheme reorders and modifies function blocks of FMW for improvement of realization and performance. Unlike FMW, our method uses log-polar map (LPM) in the spatial domain for scaling invariance, while translation invariance is provided by the use of an invariant centroid (IC) as the origin of LPM. IC is a gravity center of a central area on gray scale image that is invariant although an image is attacked by RST. For this, its calculation method is proposed. Also since LPM includes the property which transforms rotation of Cartesian coordinates system into a cyclic shift, 2-D DFT is performed on the LPM image and the magnitude spectrum extracted to provide a domain that is rotation invariant. The resulting domain, which is invariant to RST, is then used as the watermark-embedding domain. Furthermore, to prevent the watermarked image from degrading due to the coordinate system conversion, only LPM image of watermark signal is inverse mapped to Cartesian coordinates and add to the original image. Experimental results demonstrate that the proposed scheme is robust to RST attacks.     

基于LSB的抗旋转攻击鲁棒性数字水印算法

现有的基于空域的最不重要位（Least Significant Bit,LSB）水印算法缺乏抵抗几何攻击的能力,例如将嵌入水印后的图像旋转微小的角度就会导致水印检测的失败。为了提高空域的LSB水印算法抗几何攻击的能力,提出了1种基于LSB的抗旋转攻击鲁棒性数字水印算法。通过仿真实验证明该算法对于旋转的几何攻击具有良好的检测精度,并且整个算法实现简单,嵌入的水印数据容量大,是1种简单可靠的数字水印算法。     

抗旋转攻击的小波域数字水印算法

为了提高基于小波变换的数字水印算法抵抗图像旋转攻击的能力,文章提出一种抗旋转攻击的小波域数字水印算法。对于旋转造成的几何攻击,我们可通过Radon变换计算原始图像水印在角度为0°的一组投影参照向量R0和待检测图像在0°～359°之间的投影参照向量R,然后对R的每一组投影参照向量与R0作相关系数计算。找到其相关系数最大的投影参照向量所对应的角度θ。在水印检测前先利用角度θ对图像进行几何校正,然后进行水印的提取。通过仿真实验结果证明,该方法可以获得良好的图像视觉效果,对于旋转几何攻击具有很强的鲁棒性,同时对于加噪、滤波、JPEG压缩、剪切攻击也具有很好的鲁棒性。     

A New Technique for Digital Image Watermarking

In this paper, a new technique is proposed for rotation, scaling and translation （RST） invariant image watermarking based on log-polar mappings （LPM） and phase-only filtering （POF）. The watermark is embedded in the LPM of Fourier magnitude spectrum of the original image, and a small portion of resulting LPM spectrum is used to calculate the watermark positions. This technique avoids computing inverse log-polar mapping （ILPM） to preserve the quality of the watermarked image, and avoids exhaustive search to save computation time and reduce false detection. Experimental results demonstrate that the digital watermarking technique is invariant and robust to rotation, scaling, and translation transformation.     

基于有限脊波变换的抗几何攻击图像水印

根据脊波变换在方向识别上的优越性,提出了一种基于有限脊波变换的抗几何攻击图像水印方法。该方法先将原始图像进行一级脊波分解,再将经过三级小波分解后的水印嵌入到图像脊波系数中,以实现图像重构。实验结果表明,该方法能够抵抗旋转、缩放和平移、剪切类几何攻击,同时对JPEG压缩、中值滤波、高斯噪声、椒盐噪声等常见的攻击具有良好的鲁棒性。     

数字图像水印攻击方法新分类

分析了数字图像水印攻击方法及对策,提出了一种新的数字图像水印攻击分类,可以完善已有攻击分类.数字水印基准测试软件为数字水印算法提供一种评测标准.在文献[7,8]的基础上,介绍了新的数字水印攻击基准Certimark,并对Checkmark和Stirmark中典型的射影攻击和旋转攻击进行了分析比较.     

An image rectification scheme and its applications in RST invariant digital image watermarking

This paper presents an image rectification scheme that can be used by any image watermarking algorithm to provide robustness against rotation, scaling and translation (RST) transformations. Rotation and scaling transformations in the spatial domain result in cyclically translational shifts in the log-polar mapping (LPM) of the magnitude of the Fourier transform spectrum of an image. We cut a small block from the LPM domain as a matching template. A new filtering method is proposed to compute the cross-correlation between this template and the magnitude of the LPM of the image having undergone RST transformations to detect the rotation and scaling parameters. We employ the same strategy in the spatial domain to detect the translational parameters in the spatial domain. The scheme can also be used to detect image flipping. The cost of the templates is low and the templates can even be compressed. The detection accuracy for rotation, scaling and translation is also presented. We compare the matching results for the different filters and their performance by the three criteria: signal-to-noise ratio (SNR), peak-to-correlation energy (PCE), and Horner efficiency. We demonstrate that our phase-only filtering method is the only one that can be used in the LPM domain. We also introduce three applications for this rectification scheme and give their experimental results.