抗JPEG压缩的半脆弱水印算法

基于JPEG压缩过程的特性,提出了一种能抵抗JPEG压缩的半脆弱盲检水印算法,并给出了理论论证.该算法利用不重叠图像块的DCT变换系数之间的大小关系,选择图像特征作为水印信息进行嵌入.理论分析和实验结果表明,该算法的水印具有很好的抵抗JPEG压缩的能力,并且对剪切、篡改等恶意攻击有很好的篡改定位能力.     

一种抗JPEG压缩的彩色图像半脆弱水印算法

提出了一种抗JPEG有损压缩的真彩图像半脆弱水印算法.采用YCbCr颜色空间,水印的生成和嵌入均在亮度分量进行.由图像基本特征生成水印,嵌入时对亮度分量进行分块DCT变换,选择每个分块的中频系数作为水印的嵌入位置.实验表明,该算法透明性好,而且对JPEG有损压缩具有较强的鲁棒性,对剪切、替换等恶意篡改做出报警并确定篡改位置.水印检测不需要原始图像,水印系统的安全性依赖于图像的特征及其置乱函数,因此,具有较高的安全性.     

基于熵编码的JPEG压缩域脆弱图像水印算法

为了解决JPEG图像水印算法在嵌入容量、不可感知性、实时性和窜改定位的问题,提出了一种基于熵编码的JPEG压缩域脆弱图像水印算法。首先选择JPEG熵编码阶段进行水印嵌入,这样就可避免正向和逆向的DCT和量化运算,保证算法在嵌入阶段对图像的改变量较小且具有较好的实时性;接着根据熵编码过程中某些比特不会参与哈夫曼编码这一原则,在其中选择符合条件的系数嵌入水印,将水印信息嵌入到这些系数的最低有效位中,以规避修改哈夫曼编码系数后带来的编码误差,进一步加强了算法的透明性。实验表明,该算法不仅具有较大的嵌入容量和很好的不可感知性,而且脆弱性较高且能够对恶意窜改进行准确定位。     

一种新的JPEG图像认证半脆弱水印算法

提出了一种用于JPEG图像认证的半脆弱数字水印算法,它根据JPEG图像压缩过程中的DCT系数的不变性原理进行水印生成和嵌入调制,并结合一种有效的算法隐性地考虑到所有非零DCT系数的符号、大小关系,在未增加水印信息嵌入强度的情况下,实现了图像应对变换域攻击的更有效保护。同时,在检测算法中加入对虚警区的判断,增加了对窜改区域定位的准确性。实验表明,该算法实现的水印有很好的视觉透明度,有效的承受JPEG压缩,同时对其他恶意篡改敏感并能够准确定位篡改位置。     

基于块邻域的图像双脆弱水印算法

针对自嵌入水印技术固定偏移映射带来的安全隐患和单水印机制可恢复率受限的问题,提出了一种基于块邻域的图像双脆弱水印算法。将图像划分为不重叠的4×4图像块,并运用块截断编码生成基于块内容的恢复水印;对任一图像块,设置适当大小的块邻域,并在其邻域外和邻域内随机选择两个图像块作为映射块;同时将恢复水印分别嵌入对应的两个映射块中。算法的图像块邻域设置机制可确保图像块与其对应映射块保持一定的距离;图像块邻域内外映射块选取机制使两个映射块之间保持一定的距离,保证了水印的安全性。理论分析了在连续区域篡改情形下,篡改区域与图像块邻域之间的关系,分析表明存在合适的图像块邻域,使被篡改区域的平均恢复率优于随机映射嵌入算法。利用数值计算给出了篡改区域平均恢复率和篡改区域各图像块恢复率的分布趋势,趋势表明：当篡改参数固定时,图像块邻域与篡改区域相交面积越大,其篡改区域的平均恢复率越高;而当篡改参数与邻域参数满足：t≤(r-1)/2时,篡改区域图像块可100%恢复;(r-1)/2 r时,篡改区域图像块恢复率有所降低。实验结果验证了理论分析的合理性...     

基于JPEG压缩不变量和混沌映射的半脆弱水印技术

提出了一种抗JPEG有损压缩的半脆弱图像数字水印算法。该算法充分利用混沌映射对初值的敏感性,并根据JPEG图像压缩过程中DCT系数的不变特性,将预先量化的DCT低频系数和水印密钥合成为混沌系统的初值,经过多次混沌迭代生成水印。根据水印调整DCT中频系数的大小,完成水印的嵌入调制。通过将图像块的编号映射为混沌系统的迭代次数,避免了针对块独立水印算法的诸如矢量量化等攻击。实验结果表明,该算法对JPEG有损压缩具有良好的鲁棒性,同时可对图像内容的恶意篡改进行精确的检测与定位。     

用于图像认证及恢复的半脆弱水印算法

提出一种新的用于图像认证及恢复的半脆弱水印算法。该算法的水印生成和嵌入都在原图像中进行,图像认证时不需要原始图像和任何有关水印的附加信息,从而提高了水印的安全性和保密性。实验结果表明,该算法可较好地区分对图像内容的恶意篡改和可接受的一般图像处理,当图像内容被篡改时,可以给出篡改的位置并有效恢复被篡改的内容。     

一种抗JPEG压缩的半脆弱图像水印算法

半脆弱水印因为在多媒体内容认证方面的重要作用而受到人们密切的关注.为了能够区分偶然攻击与恶意篡改,半脆弱水印需要对一般的内容保护图像操作有一定的鲁棒性.由于JPEG压缩应用的普遍性,在保持较高的对篡改检测能力的情况下,提高抗JPEG压缩性能一直是半脆弱水印的重要问题.根据图像相邻小波高频系数之间的大小关系在JPEG压缩之后大多数没有发生变化这一事实,提出了一种新的抗JPEG压缩的半脆弱水印算法.实验结果表明,该算法计算简单,嵌入容量大,有很好的抗JPEG压缩性能,同时对篡改的定位也很精确.     

一种改进的基于循环块相关的脆弱水印认证算法

针对一种基于循环块相关的脆弱水印认证算法不能有效抵抗伪认证攻击的安全缺陷,分析并提出了相应的改进算法。首先利用Logestic混沌映射生成基于图像块特征的水印信息;然后采用改进的基于循环块相关的嵌入策略,将图像块水印信息分为两部分并分别嵌入块自身和相关块的最低有效位平面（LSB）;最后对各图像块的LSB进行混沌置乱。实验结果表明,该算法不仅能很好地抵抗伪认证攻击,且具有块独立算法的篡改定位精度,能很好地实现图像认证功能。     

用于图像认证的数字水印技术综述

随着网络技术和媒体信息数字化的飞速发展,用于图像认证的数字水印技术成为目前研究的热点。主要阐述了当前用于认证的数字图像水印技术的特征、认证系统框架,详细讨论了脆弱水印和半脆弱水印的算法和研究现状,并对认证数字水印技术的未来发展方向进行了展望。     

一种安全的基于层次结构的图像认证算法

很多图像认证算法或者篡改定位精度较高,但容易受到攻击,或者牺牲定位精度来提高安全性.该算法利用自定义的层次结构,不但可以抵抗矢量量化(VQ)、黑盒(ORACLE)等各种攻击,满足安全性要求,而且具有很高篡改定位精度.如果一个被篡改的像素在第四层没有被检测出来,也会以将近100%的概率在第三、第二和第一层检测出来.理论分析表明该算法对单像素、2×2像素块篡改的漏报率分别低于0.78%、0.19%,对大于等于4×4像素块篡改的漏报率约等于0.实验结果表明,该算法对图像篡改具有高度的敏感性,而且嵌入的水印具有很好的不可感知性.     

基于分块的高效图像可逆认证方法

图像可逆认证是一项将可逆信息隐藏和脆弱水印相结合的新技术,其既能实现对图像的脆弱认证,还能在提取认证信息的同时无失真地恢复出原始载体,对图像的原始性和完整性认证具有非常重要的意义.针对现有可逆认证方法认证精度低、对具有复杂纹理的图像或图像中部分纹理复杂区域无法实现有效保护的问题,提出一种新的图像可逆认证方法.首先对待认证图像进行分块,根据每个子块可嵌入容量将其分为差分块和平移块,并采用不同的可逆嵌入方法对不同类型的块进行认证码嵌入操作.为了增大嵌入容量以提高对每个子块的认证效果,还采取了分层嵌入的方式.在认证方,可以通过从每个子块中提取认证码实现子块的篡改检测和定位.此外,所提方法还可与形态学中的膨胀和腐蚀操作结合以细化篡改检测标记,进一步提高检测效果.实验结果表明,所提方法能够在同样的认证精度下对纹理平滑和纹理复杂的图像进行保护,同时还能够实现对几乎所有子块的独立认证和恢复,具有广泛的适用性.     

一种变容量的自嵌入图像易碎水印算法

为了减小图像自嵌入水印的长度,降低水印对载体图像质量的影响,同时为消除基于分块的图像认证算法中图像块之间的独立性,提出了一种变容量的自嵌入易碎水印算法：首先对图像进行2×2的分块,根据各分块灰度均值生成原始图像的均值图像;根据均值图像各像素之间的相关性进行游程编码;将编码信息作为水印嵌入在图像像素的最低两位中;篡改检测时首先使用字符串匹配的思想进行图像块和水印之间的匹配,对于未匹配成功的块,使用分组的方式进行再次匹配,以完成认证和恢复.该算法进行一次的水印嵌入,同时用于篡改检测与恢复,水印长度依赖于均值图像相邻像素之间的相关性,可有效缩短水印长度,减小对载体图像质量的影响.理论分析和实验仿真表明,算法在不可见性、篡改定位和恢复、抗拼贴攻击、漏检率等方面具有较好的效果.     

一种篡改检测与篡改定位分离的图像认证方案

针对脆弱水印认证算法的篡改定位精度及安全性问题,提出了一种将篡改检测和定位分离的图像认证方案:对图像进行单像素置乱并将其低两位置零,采用像素关联技术生成各个像素的篡改定位水印,并将其嵌入到自身的次低位;将图像逆置乱后并进行分块,生成各个分块的篡改检测水印,将篡改检测水印嵌入到各像素的最低位,进而生成含水印图像.理论分析和实验结果表明:该方案可以抵抗目前针对单像素认证算法的Oracle攻击及针对分块算法的量化攻击,在保证系统安全性的同时可将篡改定位到单个像素.     

用于图像认证的小波域双重脆弱水印算法研究

针对当前小波域脆弱水印图像认证算法不能有效抵抗矢量量化攻击以及虚警率和漏警率较高的问题,基于混沌理论和块相关策略,提出一种小波域双重脆弱水印图像认证算法。算法首先对载体图像分块并建立块相关映射表;再对每一图像块作一级整数提升小波变换,利用Logestic混沌系统生成基于近似子带LL特征的水印信号;最后将水印信号分别嵌入相关图像块的细节子带HL和LH。实验结果表明,该算法不仅能很好地抵抗矢量量化攻击,而且具有较低的虚警率和漏警率,能很好地实现图像完整性认证功能。     

基于混沌和脆弱水印的图像篡改检测算法

针对现有基于脆弱水印方法的不足,提出了一种新的结合混沌系统和脆弱水印的图像篡改检测算法。算法首先利用Arnold cat映射对原始图像进行k次置乱,然后选取置乱图像的最低有效位(LSB)平面作为水印嵌入位置,实际嵌入的水印由Logistic混沌映射产生的随机二进制序列与原始水印异或得到,通过LSB替换算法嵌入。最后对LSB替换后图像进行T-k次的Arnold cat映射得到水印图像。实验结果表明,混沌系统的引入大大增强了脆弱水印的安全性;另外,针对不同种类的攻击,算法具有良好的篡改检测和定位精确性。     

基于置乱系统的脆弱数字水印算法

数字水印是一种用于数字产品版权保护的信息隐藏技术。本文提出一种基于混合视觉双稳态置乱系统的脆弱性数字水印算法。该算法将图像分块,由各块亮度值确定混沌序列长度及嵌入深度,将各点位置信息、最高有效位颜色信息以及自定义的密钥作为混沌系统的初值,各块不同深度地将水印序列嵌入图像各点的R、G、B 分量中;在检测定位时,比较提取的水印和生成的水印,直接得到差异图像。实验结果表明,使用该方法嵌入水印后图像质量高,且篡改定位能力强。