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。     

一种强鲁棒性的彩色图像数字水印技术

目的提出了一种彩色图像数字水印技术,解决数字水印在大数据量水印、不可见性和鲁棒性之间的关系。方法该算法对彩色QR码水印和彩色载体图像分别进行RGB三通道分解,彩色水印单通图像进行混沌加密;对彩色载体单通道图像进行Contourlet变换;按对应通道将水印嵌入到载体图像低频经奇异值分解后的对角矩阵。结果该算法在水印嵌入和提取仿真实验结果为PSNR50 d B;鲁棒性仿真实验结果表明,该算法在抵抗任意旋转攻击和基本图像处理操作的攻击下,提取出来的彩色QR码颜色未失真,并且均能够成功解码和自动识别。结论该算法具有较强的鲁棒性和较好的不可见性,能够很好地将彩色水印嵌入彩色图像,可应用到实际的数字版权保护中。     

一种非对称鲁棒性盲水印算法

针对数字图像版权保护，提出一种非对称鲁棒性盲数字水印方法。通过将水印嵌入到最少受图像改变影响的子空间，使嵌入水印具有鲁棒性，且通过对特征子空间的选取限制，使算法具有较高的检测概率和安全性以及较低的虚警概率。同时，水印嵌入矩阵与提取矩阵不同，它可公开除密钥外的所有其它的信息，而且能实现水印盲提取。实验结果证明了该算法的鲁棒性。     

一种奇异值分解数字水印算法的研究

提出了一种可用于印刷品防伪的数字水印算法。将二值条码作为水印,嵌入到原始图像的奇异值分解的S分量。结合人类视觉系统（HVS）的视觉掩蔽特性,根据图像的块均匀度决定水印嵌入的强度,使嵌入的水印强度能够自适应于原始图像。水印提取时,利用Radon变换对待检测图像进行校正,并且根据二值条码的特性对提取出的水印图像进行了修正。实验结果表明,算法对一些常见的图像处理和几何攻击具有良好的鲁棒性。     

基于非交换小波变换的数字水印算法

提出非交换小波变换的快速算法,将非交换小波理论用于图像数字水印中,用误差自适应方法嵌入有意义水印,兼顾鲁棒性和不可见性的矛盾要求,且实现了水印盲提取.实验表明,采用该算法嵌入的水印对常见的图像处理和几何变换具有很好的鲁棒性,并具有较强的抗剪切能力.     

基于空间域LSB数字水印的鲁棒性研究

根据LSB算法的基本原理利用Matlab7.0将特定的水印信息嵌入到给定的数字图像中,并编制出提取水印的程序进行水印的提取.然后将嵌入水印的图像进行旋转、缩放、裁切等攻击,通过提取受攻击图像的水印信息来检验用该算法的鲁棒性.实验结果表明,此方法得到的数字水印对于剪切、缩放和噪音的攻击,具有较好的鲁棒性.     

全息数字水印的相关检测研究

通过MATLAB软件对全息水印的Vander Lugt相关检测进行了仿真,结果表明光学相关检测能够提取出载体图像中的原始水印信息,原始水印和其共轭像位置输出相关峰不受提取图像对比度的影响。对含全息数字水印图像进行了嵌入强度、位压缩、剪切、嵌入白噪声的相关实验,结果表明:相关峰均大于3,能够提取出原始水印相关峰信息,可以用于版权保护;同时验证了全息水印具有较强的抗低通滤波、噪声、剪切性能,具有较好的鲁棒性。     

脊波变换域盲数字水印方案

鲁棒性是数字水印最基本的要求之一,水印嵌入的位置和强度直接影响到水印的鲁棒性.本文提出了一种新的基于离散脊波变换(DRT)的盲水印算法,利用脊波变换对线状奇异性的稀疏表示特性,找出图像中视觉重要信息,并将水印嵌入其中,提高了水印的鲁棒性.根据图像局域脊波系数来选取水印嵌入强度,保证了水印的不可见性.水印提取不借助于原始图像,能实现盲提取.在强烈攻击的情况下,实验结果表明,此方法对JPEG压缩、滤波、噪声、裁剪等攻击具有很好的鲁棒性.     

基于SIFT变换和DWT-SVD的自适应图像水印算法

目的由于传统的自适应水印技术无法实现水印嵌入区域依据图像自身的特征而改变,且抵抗几何攻击的能力较弱,提出一种基于SIFT特征提取,结合DWT-SVD的水印嵌入方法。方法首先对图像进行SIFT特征提取,然后利用RANSAC算法选取出鲁棒性较好的特征点,通过特征点选取合适大小的水印区域,最后结合DWT-SVD算法将水印嵌入原始图像中。结果采用SIFT变换结合DWT-SVD算法嵌入的水印,含水印图像的视觉效果较好。含水印图像在没有受到攻击时,可以无损地提取出水印;在受到攻击时,提取出的水印品质较好,NC值均高于0.96,且算法的时间复杂度和空间复杂度均较小。结论实验证明,此方案在面对任意角度的旋转攻击,以及常规图像处理攻击有很好的鲁棒性,可以达到保护数字产品的目的。     

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。     

包装中专色印刷图像数字水印方法

目前,包装装潢图的印刷图像水印算法主要是针对传统的四色印刷方式,因而其用于专色印刷中效果不佳。基于包装中专色印刷和扫描图像特征,结合整数小波转换（IWT）和奇异值分解（SVD）提出了一种可用于专色图像印刷的鲁棒水印算法。先对专色通道进行IWT转换,然后将水印信息直接嵌入一级IWT各子带的奇异值S中;为了提高水印安全性,对水印图像进行了Arnold置乱加密,并在嵌入水印的图像中嵌入一个数字签名;提取水印时,基于专色图像印刷-扫描特征,将专色印刷图像扫描成灰度图,提取数字签名进行验证,验证通过后再提取水印信息。为了验证算法的有效性,选用胶版印刷方式对本文算法进行了一系列实验测试,并与文献[8]所提算法进行了比较,结果表明,本算法应用于专色印刷中具有很好的视觉不可见性,且可以抵抗胶版印刷过程。     

基于四元数傅里叶变换的彩色图像数字水印算法

目的提高彩色图像数字水印的抗攻击性能,包括缩放、旋转、平移、噪声攻击等。方法基于坐标变换和四元数傅里叶变换提出一种彩色图像数字水印算法。介绍彩色图像四元数表示形式及其双侧傅里叶变换,并分析笛卡尔坐标和极对数坐标之间的变换关系。选择四元数傅里叶变换后实部的中低频部分作为嵌入区域;为提高算法的抗几何攻击能力,给出笛卡尔坐标系和对数极坐标系之间对应点的位置关系;详细论述水印嵌入和提取的流程。结果针对噪声、滤波、剪切等攻击进行了实验研究,结果表明所述算法可以提高提取信息的准确率和水印的抗攻击能力。结论该算法在保证水印隐蔽性的同时能够抵抗一定程度的攻击,满足版权保护和数字防伪的需要。     

基于BSVD分解和Radon变换的NSCT域鲁棒水印算法

目的 为了提高水印算法的不可见性及抗旋转攻击的能力,提出一种基于BSVD分解和Radon变换的NSCT域鲁棒水印算法。方法 首先对水印图像进行Arnold变换,然后对载体图像进行NSCT变换,接着对低频子带进行不重叠分块,最后对各子块进行BSVD分解,选择合适的缩放因子,将水印嵌入奇异矩阵的最大奇异值中。提取水印时,先用Radon变换对含水印信息的载体图像进行校正,再提取出水印信息。结果 实验显示,文中算法具有很好的不可见性,PSNR值均在60 dB之上,并且能够抵抗常规信号的攻击,NC值均大于0.95。结论 该水印算法具有良好的不可见性和鲁棒性,抵抗旋转攻击的能力较强。     

分形与小波相结合的鲁棒性数字水印算法

为了提高图像水印算法的鲁棒性,提出了一种分形与小波相结合的鲁棒性数字水印算法。该算法按密钥把水印信息转化为自相似分形图;对宿主图像进行离散Haar小波变换,然后将分形后的二值水印图像嵌入到Haar小波低频子带。仿真实验证明,该算法对噪声J、PEG压缩、剪切、平滑滤波等图像失真处理,均具有很好的鲁棒性。     

基于SIFT的NSCT域抗几何攻击水印算法

目的针对基于尺度不变特征变换(SIFT)的抗几何攻击图像水印算法在图像匹配时容易产生误匹配,影响提取水印的鲁棒性,提出一种改进的SIFT图像水印算法。方法先对载体图像进行两级非下采样Contourlet变换(NSCT),利用中间值量化算法把水印信息嵌入低频系数的方向子带中。图像匹配时利用广义霍夫变换删除误匹配特征点对,提高匹配精度。根据筛选后的特征点匹配对估算几何失真参数,对含水印的载体图像进行几何校正并提取水印,从而实现水印的抗几何攻击。结果实验数据表明对原始特征点匹配对进行筛选后,至少提高了6.8%的匹配精度,提取水印的NC值平均达到0.9以上。结论文中提出的改进算法不仅对几何攻击和常规信号攻击均具有较好的鲁棒性,还能保证水印的不可见性。     

A Novel Robust Watermarking Algorithm for Encrypted Medical Image Based on DTCWT-DCT and Chaotic Map

In order to solve the problem of patient information security protection in medical images, whilst also taking into consideration the unchangeable particularity of medical images to the lesion area and the need for medical images themselves to be protected, a novel robust watermarking algorithm for encrypted medical images based on dual-tree complex wavelet transform and discrete cosine transform (DTCWT-DCT) and chaotic map is proposed in this paper. First, DTCWT-DCT transformation was performed on medical images, and dot product was per-formed in relation to the transformation matrix and logistic map. Inverse transformation was undertaken to obtain encrypted medical images. Then, in the low-frequency part of the DTCWT-DCT transformation coefficient of the encrypted medical image, a set of 32 bits visual feature vectors that can effectively resist geometric attacks are found to be the feature vector of the encrypted medical image by using perceptual hashing. After that, different logistic initial values and growth parameters were set to encrypt the watermark, and zero-watermark technology was used to embed and extract the encrypted medical images by combining cryptography and third-party concepts. The proposed watermarking algorithm does not change the region of interest of medical images thus it does not affect the judgment of doctors. Additionally, the security of the algorithm is enhanced by using chaotic mapping, which is sensitive to the initial value in order to encrypt the medical image and the watermark. The simulation results show that the pro-posed algorithm has good homomorphism, which can not only protect the original medical image and the watermark information, but can also embed and extract the watermark directly in the encrypted image, eliminating the potential risk of decrypting the embedded watermark and extracting watermark. Compared with the recent related research, the proposed algorithm solves the contradiction between robustness and invisibility of the watermarking algorithm for encrypted medical images, and it has good results against both conventional attacks and geometric attacks. Under geometric attacks in particular, the proposed algorithm performs much better than existing algorithms.     

基于Logistic混沌加密的NSCT-SVD抖动调制盲水印算法

目的提出一种既安全又具高稳健性的盲水印算法。方法首先通过Logistic映射混沌置乱对图像加密,然后对载体图像进行三层非采样Contourlet变换(NSCT),提取低频部分进行8×8分块,最后对低频带的子块进行奇异值分解(SVD),将混沌变换的水印图像嵌入在进行抖动调制的奇异值中。结果该算法解决了奇异值分解引起的False positive问题即虚警率,在提取水印的算法过程中没有用到原载体图像,实现了水印的嵌入及盲检测。实验结果显示,该算法提高了水印的防伪性,耐常见攻击的抵抗能力也较强。结论该算法满足了数字水印技术要求的隐蔽性和稳健性,并且可以对数字产品起到版权保护的作用。     

DWT-based blind and robust watermarking using SPIHT algorithm with applications in tele-medicine

Malicious manipulation of digital images cannot be ignored in certain critical application like tele-medicine, where medical records of the patients (mostly in the form of diagnostic images of brain, chest, heart, lungs, etc.) need to be securely transmitted over the internet for various life-saving consultation and treatments. Watermarking is used to protect such documents from being manipulated and helps detect the authenticity of the image received. A robust and blind image watermarking technique based on discrete wavelet transform is proposed in this paper. For embedding purpose, suitable coefficients are found out using the Set Partitioning in Hierarchical Trees algorithm. Level of security is further enhanced by scrambling the watermark using Arnold transform and by making the set of embedding locations random using a secret key. Noise Visibility Function is used to compute the minimum allowable distortion for each coefficient before embedding to achieve better image fidelity. Experimental results show that the proposed scheme is robust against certain standard image processing attacks and outperforms the prior existing similar types of watermarking schemes.     

用于印刷品版权保护的数字水印技术

论述了数字水印的基本原理,版权保护对数字水印技术的特殊要求,提出了一种基于HVS的彩色图像数字水印改进算法.该算法对原始彩色水印图像进行了置乱加密预处理,提高了水印抵抗攻击的能力,从而对图像的版权起到保护作用.