基于小波变换的图像自适应盲水印算法

随着计算机和网络技术的飞速发展,数字图像、音频和视频产品越来越需要一种有效的版权保护方法,所谓数字水印就是一种嵌入到图像、视频或音频数据中的不可见标志,可以用于多媒体数据的版权保护、认证和标注等.本文提出了一个有效的静止图像的自适应盲水印算法,在水印检测过程中不需要原始图像.原始图像经小波变换后,选择内嵌水印所需要的子带,水印根据邻居特征平均值法和奇偶判决法内嵌到频域中所选择的子带上.实验结论和攻击测试表明,本文所提议的算法具有较好的透明性,对如JPEG有损压缩、中值滤波、附加噪声、伸缩、裁剪等各种图像处理的攻击有较强的顽健性.     

结合图像空间域和小波域特性的自适应盲水印算法

本文针对传统的基于人类视觉系统(HSV)特性的空间域与变换域结合算法的不足,提出了一种有效的自适应盲水印新算法。通过利用图像的局部纹理特性产生伪随机码与水印序列组成扩频水印来增强水印的抗干扰能力。利用密钥产生一串伪随机数控制水印嵌入位置来增强水印的保密性。水印嵌入过程中使用了改进的量化水印算法。通过计算相邻特征平均值来自适应调整待量化小波系数的量化间隔,大大提升了水印系统的逼真度。根据奇偶判决法来实现盲检测。经实验表明水印是不可察觉的,算法对于遭受JPEG、均值滤波、维纳滤波等手段攻击后提取出的水印仍与原始水印具有0.85以上的相似度,具有很好的鲁棒性。     

A robust digital watermarking scheme for video copyright protection in the wavelet domain

This paper proposes a novel digital watermarking method for video based on a multi-resolution wavelet decomposition. The watermark used is a binary image. This watermark is embedded in the wavelet coefficients of the LH, HL and HH sub-bands of the second wavelet decomposition level by quantization. Every bit of the watermark is spread over a number of wavelet coefficients with the use of a key. The resulting watermarking scheme can be used for public watermarking applications, where the original image is not available for watermark extraction. We have tested the resilience of the watermarking algorithm against a series nine different attacks for different videos and improved the decoding BER by redundant embedding of the same watermark in different frames and by using an error correction code. Experimental results show that the embedded watermark is invisible and robust to attacks.     

图像高逼真度的盲水印算法

提出了一种改进的图像高逼真度盲水印算法,用相邻特征平均值和奇偶判决法在图像小波域的3阶子带上内嵌水印的同时,利用2阶子带的频率特性,来增加或减少3阶子带的水印强度,在水印检测过程中不需要原始图像.实验结论和攻击测试表明,本文所提出的算法从PSNR值的提高和主观视觉效果上都证明了能得到高逼真度的加水印图像,并改善了对如JPEG有损压缩、中值滤波、附加噪声等各种图像处理攻击的稳健性.     

加密同轴全息数字水印

在研究数字全息技术的基础上,提出了一种新的加密的同轴全息数字水印方法。该方法包括加密和解密两个过程。加密过程首先将原始二值水印图像经过输入面和频谱面上分别放置随机相位模板进行调制加密,生成加密的复数图像,将其作为物光信息,再与参考光信息叠加生成同轴全息图像,然后将其作为水印嵌入到载体图像中;解密过程是加密过程的逆过程,水印重建不需要原始图像的参与,属盲检测过程。在理论分析部分证明了该水印技术的有效性,在仿真实验部分证明了该水印技术具有抗随机噪声干扰、剪切干扰、有损压缩和低通滤波等常见的干扰能力。文中还详细研究了全息数字水印的嵌入强度及对应恢复水印的效果。     

基于双通道三维效果宿主图像半色调全息水印

随着现代社会对信息承载量的需求越来越多,提出了一种基于双通道的三维效果宿主图像的半色调全息水印方法。该方法利用双通道技术将两幅三维效果宿主图像的半色调全息水印图像合成一幅图,接着制作成计算全息图,在重现的时候,一幅计算全息图能够显示出两幅水印图像。制作成的计算全息图可以增加信息传输中的安全性与保密性,双通道技术可以增加传输过程中的信息量,三维效果技术可以在不改变编码效率的情况下增强视觉效果。半色调编码全息水印能更好地提升全息水印的鲁棒性。     

基于分块DCT变换的数字盲水印算法的应用

为了解决图片类信息加密易破解的问题,更好地对相关产品的版权加以保护,采用一种基于分块离散余弦变换(DCT)的数字盲水印算法。图像经分块后先进行DCT变换,从空域变换到频域,然后进行水印的嵌入和提取,最后与基于小波变换域的数字水印算法的实验进行对比。研究表明,该算法在峰值信噪比为52.588 3 dB时,可以为图像提供良好的水印透明性,且对噪声、剪切等攻击有明显的抵抗效果,同时具有良好的鲁棒性。     

QIM digital watermarking based on LDPC code and message passing under scaling attacks

基于量化索引调制(QIM)的数字水印系统,被越来越广泛地应用于数字水印信号的嵌入和提取,但是它对于幅度缩放攻击有明显的脆弱性。本文结合LDPC编码辅助和消息传递算法进行水印信号的提取和参数估计,改善了QIM数字水印系统的性能。对于固定幅度缩放攻击,本文提出的算法比利用重复码编码辅助的消息传递算法,更接近于脏纸码代码香农限。     

融合量子密钥真随机性的二值图像水印

目前多数水印算法将伪随机数列作为水印,算法设计时多偏重于提高水印隐蔽性和鲁棒性,但忽略了水印自身的安全。本文提出了一种基于量子密钥真随机性的,可进行篡改定位的、面向安全通信的空域水印算法来提高水印的安全性。该算法使用基于BB84协议原理、通过量子密钥分发机制生成的具有真随机性和绝对安全性的量子密钥制备二值图像水印,并结合首次提出的量子密钥矩阵模型与8-邻域随机定位理念,将量子水印动态随机地嵌入到载体图像中。传输完成后,接收方可以快速提取水印信息,精确判断水印图像完整性及传输过程安全性,并能够对篡改进行定位。对算法进行了隐蔽性、鲁棒性以及篡改定位测试,结果表明:提出的算法简单,具有高安全性和隐蔽性,同时兼顾鲁棒性,篡改定位精度达3pixel×3pixel,可以广泛应用于数字图像的安全传输中。     

改进Chebyshev混沌算法的小波变换数字水印技术研究

本文主要利用混沌算法和小波分解实现数字图像的水印处理。首先,利用混沌算法对水印数字图像进行置乱,然后,将置乱后的水印嵌入到小波分解后的宿主图像里面。通过实验证明,该算法对常见的信号攻击和几何剪切攻击均具有较好的鲁棒性。     

基于ORB和WHT的电力视觉快速水印算法研究

基于对电力信息安全保护及实时性的需求,提出了基于 ORB 和沃尔什哈达码变换( WHT )的快速数字水印算法。首先,提取 ORB 特征点并对其进行筛选优化,选择特征点邻域作为水印嵌入区域;然后,对各邻域进行 WHT 变换嵌入水印,生成含密载体图像,提取水印过程为嵌入水印的逆过程。实验表明,这种快速水印算法,运行时间远小于常规水印算法,不可见性良好,对几何攻击和噪音攻击具有良好的抵抗力。     

H.264/AVC压缩域鲁棒视频水印

针对现有H.264/AVC压缩域开环水印方法存在误差漂移及鲁棒性差的问题,分析了该类水印算法的特点及误差漂移机制,提出了一种无误差漂移的鲁棒视频水印算法。首先,基于视频重建过程,分析了开环回路水印方法的误差漂移机制,得到由水印信息造成的独立重建误差。然后,采用误差间的线性组合得到4个可以避免误差漂移的水印模板。最后,通过调制残差系数与相应水印模板之间的正负相关性,将水印嵌入在非零系数多的4×4子块上,而不像以往算法将水印直接添加在残差系数上。实验结果表明:所提算法造成的平均结构相似度下降在0.005以内;码率的增长在1.00%左右;对重量化转码、加性高斯白噪声、亮度调节等常见水印攻击,误码率均在0.15以下。得到的结果满足视频水印算法对透明性,码率稳定性,鲁棒性的要求。     

一种基于小波变换的音频零水印算法

针对目前音频水印算法中存在不可听见性和鲁棒性矛盾的问题,提出了一种基于小波变换的数字音频零水印算法,该算法利用音频的重要特征来构造水印信息。首先对数字音频信号进行3层小波变换,然后利用音频段中的小波系数并采用均值量化方法构造零水印。实验结果表明水印具有不可听见性,经过mp3压缩、低通滤波、重采样、噪声干扰等水印攻击后,水印系统仍然具有强的鲁棒性。     

利用阶跃响应的4f光学系统图像复原

4f系统的输出图像存在带限低通、随机噪声和相干噪声并存的特点,对其进行复原处理时不仅要注重保护细节,而且还要处理高频随机噪声和低频相干条纹。为了提高其图像质量,针对这些特点提出了一套图像处理方案。首先,利用4f系统的阶跃响应获取相干噪声的位置和强度的先验信息;然后,对阶跃响应图像和待复原的图像分别进行同样过程和侧重保护图像细节的随机噪声去除,利用4f系统的线性特性将两幅去除随机噪声后的图像进行点除以消去相干噪声来完成复原。实验表明,该方案对峰峰信噪比和结构相似度指数都有很好的复原效果,其分别提高了5db和6%左右;从视觉效果上看,该方法很好地保护了图像细节,符合4f系统的要求。     

基于字符编码和图像分块的文档完整性检测方法

提出了一种安全的、不可见的、通用的易碎文档数字水印方法.嵌入到文档图像中的水印完全依赖于文档内容及字符间距等格式,可有效检验文档的完整性和可信性.根据文档中字符的Unicode编码值及各个字符在文档中对应的位置,构造一个矩阵D,计算D经过一系列变换后的特征值,可以生成水印序列.若文档被篡改,则根据该文档提取出的水印也将发生改变.同时,通过将文档图像分块,可预测可能发生篡改的位置.     

网络化制造环境下的产品数据版权保护方案

在网络化制造的环境下,为了保护共享产品数据的版权和完整性,基于树形结构的分形特征,提出了一种面向树形数据的产品数据版权保护方案.通过在产品结构数据树中嵌入分形水印、结构水印和节点水印,很好地实现了针对零部件内容和产品结构内容的综合保护,从而为网络化制造领域的产品数据版权保护提供了一种可行的解决方案.仿真结果和分析表明,该方法能够对抗产品数据面临的各种攻击,尤其是针对产品结构变换攻击和子树攻击具有天然的免疫能力.     

基于字符编码和图像分块的文档完整性检测方法

提出了一种安全的、不可见的、通用的易碎文档数字水印方法。嵌入到文档图像中的水印完全依赖于文档内容及字符间距等格式，可有效检验文档的完整性和可信性。根据文档中字符的Unicode编码值及各个字符在文档中对应的位置，构造一个矩阵D，计算D经过一系列变换后的特征值，可以生成水印序列。若文档被篡改，则根据该文档提取出的水印也将发生改变。同时，通过将文档图像分块，可预测可能发生篡改的位置。     

分块峰值点局部区域生长的星像提取

为了获得高精度、高更新率的抗噪声性能,对星敏感器星像提取环节进行了研究。首先,分析星图中星像灰度的分布特点,建立了判断某个像素是否与峰值像素归属同一星像的标准。然后,介绍了像元阵列分块方法和背景预测法。最后,结合星像的特点提出了以峰值点为种子点的区域生长准则。仿真实验结果表明,在不加噪声的情况下,提取出的星像与参考星图完全一致,用质心法得到的亚像素定位精度为0.028 2。在添加均值为20、标准差高达2.5的强高斯灰度噪声的情况下,提取率仍能达到86.11%,质心精度则下降到0.219 6pixel。均匀性很差,信噪比低于4.9dB的实拍星图实验结果也证明该方法有很强的星像提取能力和准确性,能够满足强噪声弱星像质心提取的强抗干扰能力的要求。     

一种基于频域变换的图像盲水印算法

针对当前日益严重的数字多媒体作品侵权问题,基于最新版权保护的数字水印技术,提出了一种基于图像特征的盲水印算法。首先利用原始图像的边缘特征确定了分块对应的水印强度因子;然后通过在分块Hadamard变换域中修改中频系数来嵌入水印。实验结果表明,盲水印算法对常用的图像处理（如JPEG压缩、加噪、剪切和滤波等）攻击具有较好的鲁棒性,在数字作品的版权保护领域具有一定的应用价值。     

三维网格模型盲提取水印算法

基于离散傅里叶变换(DFT)技术和扩频通信技术提出三维模型稳健水印嵌入算法.算法利用扩频通信技术将原始的一维二值水印序列生成可直接嵌入的水印信息;利用主成分分析(PCA)方法,将原始模型变换到仿射(旋转、平移和均匀缩放)不变空间中,选取模型项点到其中心距离作为水印嵌入单元,采用单极性量化嵌入单元离散傅里叶变换系数幅度的方法实现水印的盲提取.对算法进行了仿真,结果表明嵌入的水印信息具有不可见性,且能够抵抗模型的旋转、平移、均匀缩放等常见攻击.