数字图像多功能水印综述

数字图像多功能水印技术通过将多种类型的水印嵌入到同一图像,以实现2种及以上的图像保护功能(版权保护、内容认证、篡改恢复等).当前,数字图像多功能水印算法仍面临着性能和应用场景等方面的挑战.为促进图像多功能水印的进一步发展,首先系统地梳理了数字图像水印技术,包括其系统特性、常见分类、关键技术与成果,以及其可实现的功能与应用场景;在此基础上,对近10年来不同类别的多功能水印嵌入模型(融合水印嵌入、零水印嵌入、水印串行嵌入、水印并行嵌入)的相关工作进行归纳与分析;最后,总结了当前数字图像多功能水印技术的不足,展望了后续研究与发展趋势.综合分析发现,多水印的嵌入难免对水印综合性能造成损失,且多功能水印在真实应用场景中的效果仍待改善.人工智能等新技术在数字图像多功能水印中的应用有望提升算法性能.     

数字水印中鲁棒性互补水印的研究

近十年来发展起来的数字水印技术为电子数据的版权保护等需要提供了一个潜在可行的手段,成为了多媒体信息安全研究领域的一个热点问题.数字水印及其关键技术的研究得到了学术界和工业界的广泛关注.本文重点研究了数字水印中鲁棒性水印的问题,通过分析小波域图像水印的嵌入策略,提出了小波域鲁棒性互补水印方法,分别在图像小波域低频和中高频嵌入水印.达到水印鲁棒性互补.     

数字水印嵌入分析研究

在借鉴传统通信模型的基础上提出了图像数字水印系统的通信模型,从信息论的角度研究水印系统的性能,对水印算法设计中所涉及到的嵌入强度、嵌入位置和水印信道的容量等问题进行了理论分析,并推导出有效提取水印的信噪比下界.根据理论结果设计的水印算法具有良好的不可感知性和鲁棒性,最后实验结果表明了该分析和计算的有效性及可行性.     

一种基于小波变换的扩频数字图像盲水印算法

提出了一种基于小波变换的自适应数字图像水印算法.该算法根据原始图像的特点对水印的嵌入位置及嵌入强度进行自动调节,同时对嵌入的水印信号采用扩频的方法加入水印系统中,增强了图像抗攻击能力,提高了水印安全性.实验结果表明该算法对JPEG压缩、随机噪声攻击、剪切及加噪等具有较高的鲁棒性.     

大容量数字水印编码方案比较研究

目前很多数字水印编码主要是针对灰色图像而言的,对于彩色图像数字水印编码目前还没有获得广泛应用,且所嵌入的水印容量较小。在本研究中针对大容量沟通到水印编码方案进行比较分析,这种使用编码方式主要是以彩色图像作为载体,通过采用水印压缩编码的形式,能够对图像颜色空间进行转换,并借助彩色分量转换方式,综合人体视觉感官系统确定最终的水印嵌入位置,将二维图像嵌入到载体中并能够显著提升水印图像的嵌入量,通过研究发现利用这种使用编码方案能够进一步扩大水印嵌入容量,同时对于剪切、图片压缩等环节健壮性较好。     

基于HVS特性的数字图像水印研究

提出了一种基于小波变换低频系数的数字水印嵌入和检测算法.其中使用了有意义的二值图像水印来替代随机序列,先将水印通过Arnold置乱加密后再全部嵌入到低频子带系数中.该算法利用了人眼视觉系统(HVS)特性对水印嵌入强度做自适应调节以增强水印的鲁棒性和保证水印的不可感知性.实验结果表明,使用该算法嵌入的数字水印具有很好的隐蔽性,并且嵌入水印的图像对有损压缩、滤波、加入随机噪声和旋转等操作具有较强的抵御攻击能力.     

一种新的数字图像空域盲水印算法研究

提出了一种新的基于空域的数字图像盲水印算法,通过利用嵌入水印位的象素点与其8邻点的灰度关系来嵌入和提取水印,并利用HVS特性自适应地调整嵌入强度.实验结果表明,该水印系统具有较好的透明性,对JPEG有损压缩、噪声、裁剪、锐化、亮度和对比度调整等图像处理有良好的鲁棒性.     

多水印技术及其在数字作品交易中的应用

随着数字时代的到来,数字水印技术在版权保护、广播监视、内容认证等领域所起的作用越来越重要。经过多年的发展,数字水印技术在理论、算法和应用等各个方面都取得了很大的进展。然而,已有的水印研究大都针对单水印技术,多水印技术的研究相对较少。多水印技术有其特殊的应用场合和应用价值,针对多水印技术及其应用展开研究具有重要的意义。文章首先研究了多次嵌入、分块嵌入、融合嵌入和基于扩展变换的嵌入等典型多水印算法的优缺点;然后分析了数字作品交易过程中的版权和盗版等问题,以选定的分块多水印算法为基础,设计并实现了基于多水印技术的数字作品交易系统。该系统在原创作品中首先加入包含作者身份和创作时间等信息的水印;然后将作品转交给发行商,在其中嵌入发行商的相关信息;当用户购买作品时,再将包含用户信息的水印嵌入作品中卖给用户。文章通过实验验证了所设计方案的有效性和鲁棒性。文章最后展望了多水印技术的前景。     

HVS-DWT算法在数字水印技术中的应用

介绍了一种利用HVS-DWT的数字水印算法,该算法采用人类视觉系统(HVS)和离散小波变换(DWT),将数字水印信息嵌入到中频段,通过多次嵌入水印低频系数,以此增强水印的鲁棒性;最后通过水印提取算法,从含水印的图像中提取出嵌入的水印.试验表明,该算法具有较好的隐蔽性,对噪声等攻击手段具有较好的鲁棒性.     

基于图论的文本数字水印技术

由于文本自身的一些特点,相对于其他的媒体,在文本中嵌入数字水印更加困难.这造成了当前文本数字水印技术的发展远远落后于其他数字水印技术.提出了一种新的基于图论的文本数字水印技术,通过适当改变字符或字符串的拓扑结构,设计出语义上相同的字符或字符串的多种字形,并将这些字形映射为图论中的“图”,对“图”或者“图”的特征量进行恰当的编码,利用这些编码来表示数字水印;描述了水印嵌入、检测方法的数学模型;给出了鲁棒性和视觉影响试验方法与结果;提出了文本数字水印系统通用去除攻击准则,并分析了这种水印的抗攻击性能与方法.通过实验与分析可知,该文本数字水印技术具有水印容量大、鲁棒性强、视觉影响小、抗攻击能力强的特点.使用这种技术,在字符中嵌入水印对于汉语、韩语等象形文字具有一定的优势,而英语、法语等字母文字适于在字符串中嵌入水印.     

A mathematical framework for active steganalysis

A mathematical framework for steganalysis is presented in this Paper, with linear steganography being the main focus. A mathematically formal definition of steganalysis is given. Then active steganalysis, defined as the extraction of a hidden message with little or no a priori information, is formulated as a blind system identification problem within this framework. Conditions for identifiability (i.e., successful steganalysis) are derived. A procedure to systematically exploit any available spatial and temporal diversity information for efficient steganalysis is also discussed. Experimental results are given for steganalysis of Gaussian distributed, spread spectrum image steganography and watermarking. The proposed technique is observed to produce impressive results for a variety of performance measures. Based on the results we conclude that a common belief, namely, spread spectrum steganography/watermarking, is secure because the low strength, noise-like message carrier is no longer valid within the current context. Therefore, new questions regarding steganography security that differ from the standard information theoretic notion are raised and some answers are provided.     

基于文本和图像双重数字水印的证件防伪系统设计

设计了一种基于数字水印技术的证件防伪系统,把文本水印信息和图像水印信息隐藏到证件中,通过对提取出来的两种水印信息识别判断,即可鉴别证件的真伪。实验表明,该证件防伪系统有较强的可靠性和实用性。     

基于非确定性数学模型的文本数字水印技术的性能分析

文本数字水印是数字水印技术中的一个分支,好的数学模型可以增强水印的鲁棒性和安全性及效率等技术参数.在文本数字水印的应用中,基于非确定性数学模型的水印技术是一个分支,对该技术的性能进行了详细的分析和评估,指出了这种类型的数字水印的优劣和适用范围,为该类数字水印技术的实际应用提供了理论依据.     

一种基于DCT域的数字水印方案研究

空间数字水印算法简单易行,早期的水印算法主要在空间域中实现:但是空间域数字水印算法难以有效的利用人类视觉系统特性,水印信息嵌入强度较小以确保水印信息的不可见性,故使得水印信息的鲁棒性较差,而变换域数字水印算法往往将水印信息通过的某种可逆变换分散到整个图像之中,因此可以获得很高的鲁棒性。本文介绍了一种变换域图像数字水印技术,同时提出相应的新算法。     

在数字图像中嵌入多水印的算法研究

在数字产品中嵌入数字水印是进行数字产品版权保护的一种有力手段。近年来已有多种数字水印设计方案被提出,但是这些水印嵌入方案大多基于一种标志性水印的嵌入。然而在多数实际应用中一种数字水印的嵌入往往不能满足实际需要。在分析单水印方案基础上,提出在数字产品中嵌入多种水印的方案,在不同的数字水印中带有不同的水印信息。分析了多水印嵌入的优点,并设计了两种数字水印的嵌入算法,分析并讨论了两种数字水印的嵌入设计方案。最后用理论与实验分析结果证实了多水印设计方案的有效性和优越性。     

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。     

分数阶微积分在数字水印中的应用研究

提出并实现了基于分数阶微积分运算的数字水印系统模型。将分数阶微积分运算阶次v作为水印嵌入与提取的密钥,嵌入的水印能够获得好的不可感知性。在信息提取端,如果不知道确切的分数阶微积分运算阶次,将无法完成水印信息的提取,从而保证了发送者与合法接收者之间通信的有效保密性。利用Matlab进行计算机仿真实验证实了基于分数阶微积分运算的数字水印系统的有效性与可行性。     

结合人类视觉系统的数字图像水印技术

小波变换已经被广泛的应用到数字图像处理的许多领域,利用小波变换的数字水印技术被认为是一种最有效的保护数字信息版权的技术.提出了一种结合人类视觉系统的数字图像盲水印技术,它利用小波变化和人类视觉系统的共通点,进行水印的嵌入.实验结果表明,基于此种方法对图像进行数字水印的处理会有很好的效果.     

基于线性干扰抵消的扩频语音信息隐藏算法

在语音信息隐藏中,语音载体严重影响隐密信息的隐藏容量。为了消除语音宿主干扰,提出一种适应于色噪声载体的扩展线性干扰抵消隐藏算法。首先建立语音残差嵌入模型,然后在语音残差空间内,对水印信号作预先抵消处理,最后将处理后的水印信号嵌入至语音残差中去。理论分析和实验结果表明,与普通语音隐藏算法相比,该算法可以有效地消除语音宿主干扰,显著地提高解码性能,并且对于常见的语音处理和攻击具有较强的鲁棒性。