基于Tchebichef不变矩的多比特抗几何攻击图像盲水印算法

现有的大多数水印算法对旋转、平移和尺度变换等几何攻击的鲁棒性比较差,微小的几何攻击都有能导致水印检测器失效,因此水印算法对几何攻击具有鲁棒性非常重要。本文提出了一种基于Tchebichef不变矩实现的多比特几何攻击不变性图像盲水印算法。文中具体介绍了Tchebichef不变矩的构造方法,水印是事先产生的与原始图像无关的信号,嵌入过程中将水印嵌入到图像的Tchebichef不变矩中实现几何攻击不变性。水印检测过程中采用独立分量分析技术实现真正意义上的多比特水印盲检测。文中具体分析了所提出的水印算法的计算复杂度,实验过程中采用通用水印测试软件Stirmark对所提出的水印算法进行鲁棒性测试,实验数据说明这种水印算法对Stirmark具有很好的鲁棒性。     

一种基于Krawtchouk矩的视频水印算烦

针对现有视频水印算法很少考虑视频帧中确定的目标区域这一问题,提出一种基于Krawtchouk矩的视频水印算法(KVW).该算法利用Krawtchouk矩的目标区域提取能力,选取视频I帧中较为重要的信息区域作为水印的嵌入域.结合Krawtchouk低阶矩对剪切攻击的鲁棒性以及视频帧间相似度较高的特点,选择I帧和相邻P帧中相对稳定的低阶Krawtchouk矩作为最优矩集合.根据随机水印比特自适应地修改集合中的矩,并对差矢量进行Krawtchouk矩重构,通过将差值图像在空域迭加到I帧嵌入水印.水印检测时,首先计算受攻击I帧的Krawtchouk矩,以最优矩集合作为密钥,用相邻P帧Krawtchouk矩替代原始I帧数据提取水印,改善算法对原始数据的依赖性.实验结果表明,KVW算法在保证获得很好图像质量的同时,能够很好地抵抗帧剪切攻击以及常规的信号处理.     

基于复Contourlet域的支持向量机和Krawtchouk矩的双水印算法

为了进一步提高基于支持向量机(SVM)水印算法的 鲁棒性,提出了一种 基于复Contourlet域的SVM和Krawtchouk矩的双水印算法。首先从RGB宿主 图像中提取B 分量和G分量,并且充分利用Krawtchouk矩不变量的平移、旋转、缩放不变性 和Krawtchouk矩良好 的局部重构特性,计算B分量图像的Krawtchouk低阶矩不变量 ,由此构造鲁棒水印;然后对G分量图 像进行两级复Contourlet分解,在其低频分量中,利用SVM建立图像尺度内的 局部相关性训练模型, 并根据预测结果自适应地实现数字水印图像的嵌入和提取。大量实验结果表明,本文算法不 仅具有较好的 不可感知性,而且对中值滤波、加性噪声和JPEG压缩之类的常规图像处理,以及缩放、旋转 和剪切等几 何攻击,均具有较好的鲁棒性能,其性能优于基于小波域的SVM和基于Contourlet域的SVM水 印算法。     

基于局部Zernike矩的RST不变水印

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,而使常规水印检测失败,提出了一种基于图像局部Zernike矩的RST不变水印算法.利用图像归一化后的Zernike矩幅度具有RST不变的性质,将由Zernike矩重构的水印图像在空域嵌入原始图像的局部中,并提取该区域的Zernike矩幅度矢量作为水印矢量.水印检测时,计算局部区域的Zernike矩,并与已知Zernike矩矢量计算均方误差根(RMSE)判断水印存在与否.与使用图像全局Zernike矩相比,使用局部矩使得水印具有更好的旋转不变性,同时水印对于缩放、JPEG压缩和噪声等攻击也具有较好的检测性能.     

基于局部Tchebichef矩的鲁棒图像水印算法

针对目前基于图像不变特征水印算法不能同时有效抵抗常规图像处理和几何攻击这一问题,提出了一种基于局部Tchebichef矩(LTMs)的图像水印新算法。首先,利用Harris-Laplace检测算子提取载体图像多尺度空间中的特征点,并通过特征选择策略获得稳定且分离的局部圆形特征区域;然后,结合主方向对齐,得到具有旋转、缩放和平移(RST)不变性的局部圆形特征区域;最后,计算局部特征区域的Tchebichef矩,采用量化调制Tchebichef低阶矩幅值将水印嵌入到局部特征区域中。实验结果表明,本文算法在获得很好的不可见性的同时,对常规图像处理、几何攻击及组合攻击具有较好的鲁棒性。     

基于归一化图像的抗仿射变换攻击的水印算法

对于鲁棒的数字图像水印技术来说,仿射变换是最难对付的一种攻击。将水印嵌入到基于几何矩的归一化图像中是一种抵抗仿射攻击的方法,但由于原始图像的归一化图像和遭受了仿射攻击后的归一化图像在尺寸上不相同,这就使得嵌入和提取水印很难实现同步。本文提出了一种基于归一化图像的数字水印算法,选择归一化图像中的某个参数作为水印,嵌入水印的过程就是在原始图像的基础上叠加一个原始图像的非线性变换,使得其归一化图像的该参数处于预定的变化范围之中。实验证明此算法对于大多数StirMark攻击来说都是鲁棒的。     

基于归一化和Bessel–Fourier矩的鲁棒水印算法

为了增强水印的抗几何攻击能力,提出了一种基于归一化和Bessel-Fourier矩的鲁棒水印算法。首先对图像进行归一化,使图像的Bessel-Fourier矩具有旋转、缩放和平移(RST)不变性;然后通过使用Bessel-Fourier多项式直接将水印添加到图像的空域强度中,嵌入强度由一个迭代特征修改和验证程序控制,可以避免在水印嵌入和检测过程中引入错误。大量的实验结果表明,本文提出的水印算法对几何攻击以及一般的信号处理具有很好的鲁棒性。     

几何变换归一化在盲图像水印算法中的应用

在水印技术的应用中，针对几何攻击的鲁棒性一直是一个难题。这主要是由于即使很小的尺度或旋转攻击，都会使接收图像失去与原水印图像的同步，从而无法检测出水印。提出一种利用几何矩对原始图像和接收图像进行归一化处理的方法，使水印的嵌入和检测都在同步的基础上进行。该方法具有鲁棒性好、校正精度高、运算简单的特点，同时检测端不需要原始图像。实验证明本算法对翻转、旋转和尺度变化等几何攻击具有很好的鲁棒性。     

一种小波域自适应鲁棒闭环数字盲水印技术

本文提出了一种基于小波域的闭环自适应图像鲁棒数字盲水印技术.水印的嵌入过程是一个闭环过程,且其嵌入的位置及强度均与原始图像有关.水印嵌入的初始强度由小波域图像压缩的量化因子决定,并根据检测要求不断的进行调整,从而达到水印的最佳嵌入.本文证明了这种闭环系统的收敛性,并且给出了水印检测过程中正确检测概率和虚警检测概率的求解公式,可用于闭环系统的检测性能判决条件.水印的检测过程中不需要任何原始图像和原始水印信号的信息,采用独立分量分析实现对水印信号的盲检测.检测过程中不仅可以检测到水印的存在,而且可以提取出嵌入到图像中的多个水印信号.实验结果证实了本文提出的闭环自适应数字盲水印技术优于传统的自适应水印技术,水印检测过程中在不需要考虑水印图像所经历的攻击类型及攻击参数的情况下可以正确的提取水印信号.本文提出的水印算法对通用水印测试软件Stirmark具有很好的鲁棒性.     

基于图像归一化的抗几何攻击水印技术

在数字图像水印中,确保水印和图像的同步问题是水印图像有效抵抗几何攻击的关键.本文利用几何不变矩,对水印抗几何攻击进行了探讨,提出了一种基于几何不变矩的抗几何攻击的水印算法.通过对原始图像和攻击后的图像的归一化处理,使水印和图像在嵌入与提取过程保证同步.实验证明该方法对常见的几何攻击有很好的鲁棒性,嵌入的水印容量较大且水印图像的质量也较高.     

Localized affine transform resistant watermarking in region-of-interest

Many proposed image watermarking techniques are sensitive to affine transforms, such as rotation, scaling and translation. In this paper, a localized affine transform resistant watermarking is designed utilizing Krawtchouk transform and dual channel detection. Watermark is inserted into the significant Krawtchouk invariant moment. Watermarking based on Krawtchouk moments is local, which permits to the watermark to be embedded at the most significant information-wise portion. Watermark embedding intensity is modified according to the results of performance analysis. The convergence of closed loop embedding system is proved. An optimum watermark detector is designed with the introduction of dual channel detection utilizing high order spectra detection and likelihood detection. The detector extracts watermark blindly utilizing Independent Component Analysis. The computational aspects of the proposed watermarking are discussed. Experimental results demonstrate that this watermarking is robust with respect to attacks produced by watermark benchmark—Stirmark.     

Image analysis by Krawtchouk moments

A new set of orthogonal moments based on the discrete classical Krawtchouk polynomials is introduced. The Krawtchouk polynomials are scaled to ensure numerical stability, thus creating a set of weighted Krawtchouk polynomials. The set of proposed Krawtchouk moments is then derived from the weighted Krawtchouk polynomials. The orthogonality of the proposed moments ensures minimal information redundancy. No numerical approximation is involved in deriving the moments, since the weighted Krawtchouk polynomials are discrete. These properties make the Krawtchouk moments well suited as pattern features in the analysis of two-dimensional images. It is shown that the Krawtchouk moments can be employed to extract local features of an image, unlike other orthogonal moments, which generally capture the global features. The computational aspects of the moments using the recursive and symmetry properties are discussed. The theoretical framework is validated by an experiment on image reconstruction using Krawtchouk moments and the results are compared to that of Zernike, pseudo-Zernike, Legendre, and Tchebyscheff moments. Krawtchouk moment invariants are constructed using a linear combination of geometric moment invariants; an object recognition experiment shows Krawtchouk moment invariants perform significantly better than Hu's moment invariants in both noise-free and noisy conditions.     

Zero-bit Watermarking resisting geometric attacks based on composite-chaos optimized SVR model

The problem to improve the performance of resisting geometric attacks in digital watermarking is addressed in this paper.Based on the optimized support vector regression(SVR),a zero-bit watermarking algorithm is presented.The proposed algorithm encrypts the watermarking image by using composite chaos with large key space and capacity against prediction,which can strengthen the safety of the proposed algorithm.By using the relationship between Tchebichef moment invariants of detected image and watermarking characteristics,the SVR training model optimized by composite chaos enhances the ability of resisting geometric attacks.Performance analysis and simulations demonstrate that the proposed algorithm herein possesses better security and stronger robustness than some similar methods.     

基于Harris特征点和伪Zernike矩的鲁棒水印算法

抵抗几何攻击的鲁棒性是目前数字水印技术中的热点亦是难点。文中以Harris检测算子和伪Zernike矩为理论基础,提出一种有效抵抗几何攻击的鲁棒水印算法。通过提取归一化图像的Harris特征点,选取部分稳定特征点确定圆形区域并计算伪Zernike矩,并量化调制伪Zernike矩的幅值来嵌入水印信息。实验结果表明,本算法对于抗几何攻击具有较好的鲁棒性,同时也能抵抗常规的信号处理攻击。     

基于双通道检测的多比特盲水印最优检测器的设计

水印检测错误会严重损害水印系统的可信度。该文提出基于双谱和能量检测的双通道检测来实现最优盲水印检测器的设计,并给出了一种在小波域中的具体实现。传统检测方法检测概率会随着信噪比的下降而急剧下降。双通道检测时信噪比很小时只要有足够大的双谱信息,即可得到较高的检测概率。即使双谱信息很小时双通道检测系统退化为似然比检测系统,仍是最优的。检测器检测到指定的水印后利用独立分量分析技术进行水印盲恢复。实验过程中攻击由通用水印测试软件Stirmark产生,实验数据证明所设计的最优盲检测器对Stirmark提供的各种攻击(如剪切、JPEG压缩、删行/列、旋转、尺度变换、随机几何攻击等)具有很好的鲁棒性。实验结果说明这种最优检测器的性能优越于现有的水印检测器。