基于数字水印的图像完整性保护研究

随着网络技术的发展,图像等多媒体信息的使用达到空前广度和深度,使用各种处理软件可以轻松的对图像等进行修改,这对通过网络等方式传输的图像等多媒体的完整性提出了巨大挑战。研究当前用于保护图像完整性的各种数字水印技术,重点分析了无损数字水印技术和有损数字水印技术典型算法,并比较了它们的优缺点,最后总结并提出了用于图像完整性保护的数字水印技术的发展方向。     

图像内容真实性认证的半易损水印方案研究

提出一种基于半易损的图像内容真实性认证方案。该算法既对不改变图像内容的一般性操作具有较好的顽健性，又能对改变图像内容的篡改操作具有较强的敏感性。在水印图像进行一般性处理后能够借助水印差别国和滑动窗检测并定位被篡改的区域。本文还从概率论的角度给出了精确的判决门限确定公式。仿真试验采用一般性操作和篡改操作相结合的方法，实验结果表明本文算法在保护数字图像内容真实性方面是可行的。     

基于自嵌入鲁棒双水印的图像认证算法

通过构造鲁棒零水印并鲁棒的嵌入到图像自身来实现完全盲检测的鲁棒水印方案,从而完成数字图像的全盲版权认证。首先利用整数小波变换构造鲁棒零水印:将原始图像进行三级整数小波变换,并将变换后获取的第三级低频子带(LL3)系数二值化来构造鲁棒零水印。然后利用一种基于奇异值分解(SVD,singular value decomposition)的鲁棒水印方案,将构造的鲁棒零水印嵌入到图像小波变换域低频子带(LL1)的分块奇异值分解的U矩阵的系数中。利用超混沌系统设计了随机置乱和加密方案。在鲁棒嵌入之前,先将二值零水印进行置乱分散并加密,增强了方案的鲁棒性和构造水印安的全性。实验结果证明了所提出的方案的有效性。     

基于图像特征的易损水印技术

该文在 Yeung-Mintzer(1997)的方法基础上提出了一种新颖的易损水印技术。为解决原算法存在的安全问题,提出利用基于图像特征的混沌密钥控制易损水印的嵌入。理论分析和实验结果证明该算法可以有效地抵制由原算法所产生的攻击问题。由于水印在空域逐个像素地进行嵌入,所提出的算法具有良好的局部修改检测性能。     

基于图像内容的半易损水印认证算法

提出了一种用于图像完整性认证的基于内容的半易损数字水印算法。借助数字签名的思想。对原始图像进行哈希变抉，并用私钥对其加密。然后将加密后的信息作为水印信息，利用原始图像的HVS特性将水印信号嵌入到原始图像的小波域中。检测器同样对本身未作修改的部分作一次哈希变换，与原始水印信号进行比较，以此来验证图像的合法性。实验验证了该算法具有良好的鲁棒性和具有识别图像被篡改区域的能力。     

用于图像认证的小波域半易损水印算法

提出了一种新颖的用于图像认证的半易损水印算法,该算法提取图像在小波低频域的特征信息生成两个水印,一个水印主要用于篡改定位,另一个水印主要用于区分图像所经历的偶然修改和恶意篡改,从而提供了一种有效的图像选择认证机制.此外,该算法的水印生成和嵌入都在图像本身中进行,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,此算法能很好地将对图像内容的恶意篡改和偶然修改区分开来,并可以给出内容篡改的位置.     

基于双混沌系统的抗JPEG压缩的图像认证水印算法

提出了一种新的兼具水印高安全性和高定位精度的抗JPEG压缩的图像认证水印算法.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.再将图像块的编号映射为混沌系统的迭代次数,经过logistic混沌迭代生成图像块水印.在水印嵌入过程中,利用另一混沌系统猫映射构造循环结构,建立图像块之间一一对应的循环关系,并将块水印嵌入到对应图像块的DCT中频系数中.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.     

基于奇异值分解的半易损水印算法

随着数字图像在报刊杂志、医院、法庭中的广泛应用，越来越需要一种有效的图像认证方法，数字水印技术为上述问题提供了一个潜在的解决方案。本文提出了一种基于分组奇异值分解（SVD）的半易损水印技术，算法将经过伪随机排序的二值图像通过量化策略嵌入到分组SVD分解中最大的奇异值点，提取水印信号无需使用原始图像。仿真实验表明水印是不可察觉的，可将JPEG有损压缩同恶意攻击区分开来，能够准确地定位被篡改的图像内容。     

一种基于脆弱水印技术的图像认证方法

基于计算全息图编码的水印技术是一种脆弱水印技术,由于其极容易被破坏的特性,非常适合用于图像内容的认证,在图像的认证鉴定的时候,通过比较提取的水印和初始水印的相关性鉴定图像内容的完整性,可以有效防止篡改和对修改图像的欺骗性应用。同时,图像的内容被篡改时,水印信息应该提供图像被伪造的证据。利用计算全息图作为水印,嵌入的水印可能被使用傅里叶变换恢复,进而,宿主图像也能被利用同样的全息模式进行篡改和嵌入水印,为了避免这种弊端,还需要引入加密方法。     

用于图像认证的安全可逆水印算法

在图像中嵌入可逆水印时,为了提高水印算法的安全性,采用参数化整数小波并利用位于细节子带整数小波系数的特点,提出了一种安全性高的可逆水印算法.实验结果表明,算法具有水印不可见性好、安全性高及篡改定位准确的特点.     

基于Logistic混沌映射的DCT域脆弱数字水印算法

本文提出了一种新的混沌脆弱数字水印算法.利用混沌系统对初值的极端敏感性和块不相关水印技术,将图像DCT次高频系数和水印密钥合成为logistic混沌映射初值从而生成水印,再将水印嵌入到图像DCT的高频系数中得到水印图像.利用图像DCT系数之间的关系,实现了水印的盲检测.实验结果表明,该算法可以精确检测到对水印图像的一个像数点的改变,并具有良好的定位篡改能力.     

Combining Digital Watermarks with Two-Color Bitmap Image

1 Introduction Digital media have made a big progress in the last few years, for the use of the digital media has many advantages compared with the analog media. The digital media are very easy to edit, copy and transmit over the networks. It is possible…     

Combining Digital Watermarks with Two-Color Bitmap Image

A technology for combining digital watermarks with two-color bitmap image based on the threshold watermarking method is presented. Our technology doesn't add any thing to the digital media, but combines the watermarks in two-color bitmap image by looking for some characteristic values in the bitmap and uses the relationship between the watermarks and the characteristic values to prove the copyright protection. The choice of the characteristic values depends on the choice of a cryptographic key known by the owner of the bitmap. The benefit of using a cryptographic key is to combine the watermarks with the bitmap in a high secure way.     

块级篡改定位的JPEG图像脆弱水印

 JPEG是一种常见的图像格式,在JPEG图像中进行准确的篡改定位具有重要意义. 本文提出一种新的JPEG图像脆弱水印方案,将每个小块主要内容的Hash比特重新分组,并将每组的模2和作为水印信息. 也就是说每一个小块都对应多个水印比特,每个水印比特也对应多个小块. 载体图像的每个小块中仅嵌入于1比特水印,保证了良好的隐蔽性. 认证时依据图像内容与水印比特的整体匹配情况估计篡改率,再根据每个小块对应的水印信息的被破坏程度判别该小块是否曾被篡改. 理论分析和实验结果标明该方法可以在篡改区域小于1%的情况下准确地找到所有篡改小块.     

用于图像认证的水印算法设计与硬件实现

为实现图像完整性认证,在分析现有各种脆弱水印算法的基础上,一种新的变换域脆弱水印算法被提出.该算法利用离散余弦变换(DCT)系数查表生成水印,嵌入的水印不可见性好,水印图像能有效检测各种攻击,具有良好的认证效果.此外该算法适用于硬件实现,且能方便地嵌入到现有的JPEG压缩器中,具有速度快、面积小的特点.     

图像的自嵌入及窜改的检测和恢复算法

提出一种图像自嵌入的水印算法.它将一个图像的主要内容嵌入该图像自身之中.该算法不仅能检测和定位对图像的窜改,而且能恢复被损坏的图像内容.算法的基本思路是把一个图像块的主要DCT系数经过量化、编码和加密后,嵌入另一个图像块的最低位之中.依据大量图像DCT量化系数的统计性质,本文仔细设计了主要DCT系数的编码表,使它既能满足水印负荷的要求,又能保证图像恢复时有较好的质量.分析了水印嵌入块和原图像块间偏移值应该满足的条件和设计方法.该算法为单向、不可逆的,可以抵抗可能的伪造攻击.     

用于内容认证的VLC域的 H.264/AVC视频水印方案

A semi-fragile content authentication algorithm is proposed for low bit-rate H.264/AVC video in VLC domain. Utilizing the intra prediction mode and coded block pattern in VLC domain, the proposed algorithm chooses those macro-blocks from which the signature is extracted and constructs content signature at macro-block level according to the relationship among the energies of quantized low-frequency coefficients of sub-macroblocks. The signature is embedded by modifying the trailing coefficients. The experimental results show that the proposed algorithm performs well in visual quality impact and keep the bit-rate basically unchanged. In addition, the algorithm can embed signatures into I, P, B slices simultaneously and remarkably enhances the watermark capacity. By verifying the extracted signature, the algorithm can detect and locate video tampering efficiently.     

WCDMA系统鉴权机制的研究

首先介绍了WCDMA系统鉴权的概念，具体分析了他的过程，重点介绍了鉴权与密钥协商(AKA)、算法协商、密钥管理等几个关键问题，分析了其对WCDMA系统安全特性的实现。     

基于逆问题扰动的脆弱数字水印认证

为改进基于脆弱数字水印的多媒体数据认证的性能,利用逆问题的扰动现象提出了一种新的脆弱水印体制.在新的方法中,数据完整性或签名的验证并不依赖于水印的提取,而通过反向求解植入方程完成.由于扰动现象的存在,在数据被篡改的情况下,反向求得的数据值将产生猛烈的增长,并且,扰动值反映了篡改的程度,扰动区域正好描述了篡改的轮廓.在这一机制下,脆弱水印还可以引入自适应植入算法,在被保护数据的每一码字上植入水印.与常用的基于分块的算法相比,所提出的算法在提高篡改敏感性和可定位性的同时,还兼顾了感知透明性.