用于矢量地图完整性验证的脆弱数字水印算法

分析了矢量地图内容完整性认证的常用方法及矢量地图数字水印研究现状,提出将矢量地图分块,以数据块为计算单位,将水印信息嵌入在矢量地图数据中,不仅能验证矢量地图的完整性,还能将篡改的定位能力精确到数据块,嵌入了水印信息的矢量地图仍有使用价值,在对数据精度要求极高的情况下,可以通过数据完整性验证提取出原始矢量地图数据,更好地满足一些特殊应用的需求。     

一种基于Hash函数的脆弱水印算法

当前空域脆弱水印算法存在安全性不高及不能有效抵抗矢量量化攻击的缺陷.针对该缺陷,提出一种用于数字图像完整性认证及内容篡改证明的脆弱水印算法.算法首先对图像进行 8×8 分块,利用 Logistic 混沌映射对图像分块进行置乱编号;再采用 Hash 函数生成基于图像分块内容和位置信息的水印信号;最后将水印信号嵌入到图像分块像素值的低两位平面.实验结果及理论分析表明,提出的脆弱水印算法在保证安全性的同时,有效地抵抗了矢量量化攻击.     

混沌的完全脆弱认证水印改进算法

针对现有空域脆弱认证水印算法定位精度低和安全性的问题,提出一种基于混沌的完全脆弱水印算法用于图像内容完整性认证和篡改定位。算法采用对原始图像分块的方法,计算图像块中各像素点高6位比特的灰度均值作为图像特征水印信息。利用混沌序列对水印信息进行加密和确定各水印比特嵌入的位置,篡改定位精度为2×2像素的图像块。实验结果表明,算法简单、安全性高,具有较好的实用性。     

一种新的半脆弱视频水印方案

半脆弱视频水印是一种进行视频数据内容完整性认证的重要技术.为了得到具有更强认证能力的半脆弱视频水印信息,提出了一种新的方案,该方案采用DCT块组能量关系特征和块灰度均值特征相结合的双特征提取方法构成水印信息,然后将水印信息进行Turbo编码,再利用改进的DEW算法实现水印的嵌入.双特征提取算法可以克服单特征提取的不完备性,增强篡改判断和定位能力,Turbo编码可以提高水印信息的鲁棒性,降低认证虚警率.实验结果表明,该算法在不破坏视觉质量的基础上,能够对常见的篡改操作进行完备的认证,虚警概率小.     

一种自嵌入的图像脆弱水印算法

针对现有脆弱水印算法大多无法区分水印被篡改还是内容被篡改的问题,提出了一种基于奇异值分解的自嵌入水印算法.算法基于原始图像2×2大小分块,图像块的高6位进行奇异值分解,每块的最大奇异值经过量化生成恢复水印嵌入到偏移子块的次低位,每块的奇异值范数二值编码生成认证水印嵌入到本身的最低位.实验结果表明,该算法不仅篡改定位准确,而且能区分是水印被篡改还是图像内容被篡改,可有效地恢复被篡改的区域.     

基于等级结构的二值文本图像认证水印算法

针对二值文本图像的结构特点, 定义了度量图像中像素点``可翻转性'的像素扩展差, 在此基础上, 提出了一种基于等级结构的用于图像完整性和所有者认证的脆弱水印算法. 根据等级结构, 将原始图像划分为多等级子块, 然后对各等级子块进行独立的水印生成和嵌入. 根据像素扩展差的大小, 将图像块内的像素点划分为``可翻转'和``不可翻转'像素点. 将混沌调制后的``不可翻转'像素点的值映射为混沌系统的初值, 经过混沌迭代生成水印信号, 然后将水印信号替代``可翻转'的像素点, 完成水印的嵌入. 另外, 在图像的最高级子块中嵌入所有者信息, 实现对所有者的认证. 实验结果表明, 该算法具有良好的视觉透明性, 可对二值图像的均匀区域进行有效保护, 并对图像的内容篡改进行多级检测与定位.     

一种灵敏的文本图像认证混沌脆弱水印技术

提出了一种适合二值文本图像产品认证、完整性证明和内容篡改证明的脆弱数字水印算法．文中定义了区域的最不重要像素块LSPB（Least Significant Pixel Block）概念，将一个区域中非嵌入水印点的像素值映射成混沌初值，经过混沌迭代生成水印信息，然后将水印比特嵌入到LSPB的中心像素．实验表明，嵌入水印后的二值图像视觉质量好。算法能够准确地检测并定位对含水印图像的篡改．是一种灵敏的完全盲水印方案．     

一种基于Hash函数的脆弱水印算法

当前空域脆弱水印算法存在安全性不高及不能有效抵抗矢量量化攻击的缺陷。针对该缺陷,提出一种用于数字图像完整性认证及内容篡改证明的脆弱水印算法。算法首先对图像进行8×8分块,利用Logistic混沌映射对图像分块进行置乱编号;再采用Hash函数生成基于图像分块内容和位置信息的水印信号;最后将水印信号嵌入到图像分块像素值的低两位平面。实验结果及理论分析表明,提出的脆弱水印算法在保证安全性的同时,有效地抵抗了矢量量化攻击。     

矢量地图的无损数据隐藏算法研究

在矢量地图中隐含水印信息,地图数据的质量往往由于水印的嵌入而受到影响。可逆水印技术(又称无损数据隐藏)具有完整恢复载体数据的能力,因而更加适用于矢量地图。基于差值扩大的思想,提出了一种应用于矢量地图的无损数据隐藏算法。算法根据矢量地图对数据精度的特殊要求提出了相应的水印嵌入条件,并通过修改地图中相邻顶点坐标间的差值来嵌入水印信息。水印的提取过程不仅能够得到隐藏信息,而且能够准确无误地恢复原始地图数据。采用两类地图进行实验,实验结果表明,算法在具有较强坐标相关性的地图中具有较高的嵌入容量,并且引入较低的扰动。算法的应用前景包括矢量地图数据的篡改鉴别、元数据格式兼容以及基于矢量地图的隐藏通信。     

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.     

采用复合整数变换差值扩大法的矢量地图可逆水印算法

现有的二维矢量地图可逆水印算法没有充分考虑原始地图的形状特征,其有效信息嵌入率较低,水印嵌入带来的失真较大,为此提出一种有效的二维矢量地图可逆水印算法.该算法考虑二维矢量地图的结构特点和形状特征,利用矢量地图曲线和曲面坐标序列固有的分段单调性来构造多维向量;对多维向量实施复合差值扩大可逆变换,将水印嵌入引入的误差由多个数据点共同承担,使得每个数据点所承受的误差更均匀,避免了在矢量地图单调转折区因水印嵌入带来较大的失真,使矢量地图能承载更多的有效信息;通过设定矢量地图的误差容限来保证精度,可有效地控制信息的嵌入大小.理论分析和实验结果表明,该算法具有较好的透明性和较高的有效信息载荷,可用于矢量地图认证和隐秘通信等领域.     

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。     

基于图像块等级模型的多重认证水印算法

提出了一种新的用于灵活图像认证的多重水印嵌入算法.不同于传统的块独立水印算法中每个图像块只嵌入一个水印信息,算法对每个图像块嵌入多重水印信息.提出了两个通用的图像块等级模型,形成图像块内部的等级结构,对每个图像块以及图像块内部的各等级子块进行独立的水印生成和嵌入.将图像特征值映射为混沌系统的初值,并将图像块的编号映射为混沌系统的迭代次数,经过混沌迭代生成图像块水印,再将水印信号替代图像块中选定像素点的最低有效位,完成水印的嵌入.实验结果表明,该算法可对图像进行多重认证,对篡改区域进行精确的检测与定位,并能选择不同的定位精度.     

针对二维矢量图形数据的盲水印算法

矢量数字水印是图形数字产品和二维矢量地图知识产权保护的重要手段之一。提出了一种针对二维矢量图形和二维矢量地图数据的盲水印算法。首先通过遍历矢量图形数据,动态获取容差值,并利用道格拉斯-普克算法提取出二维矢量图形数据中曲线的所有特征点,然后在容差值范围内对特征点嵌入水印信息。提取水印时,通过算法的逆变换过程,可以获得嵌入的水印信息。通过对嵌入水印后的矢量图形进行随机增加、删除坐标点,以及矢量图形的裁剪、坐标点的压缩攻击实验,分析提取出的水印图像的相关系数,结果证明所提的算法具有较强的鲁棒性。     

一种基于DCT的彩色图像双水印算法

提出了一种用于版权保护和完整性认证的彩色图像双水印算法。基于YCbCr颜色空间,将原始图像各个分量进行分块,在各分量图像子块DCT域中直流系数上嵌入鲁棒水印以标示版权;在亮度分量的中频系数上嵌入抗JPEG压缩的半脆弱水印以进行篡改检测和篡改定位。仿真实验表明该算法能够很好地标示版权和检测篡改。     

基于压缩感知的视频双水印算法研究

针对数字视频的内容保护与帧内、帧间篡改检测的难题,采用压缩感知理论提取视频的内容特征作为水印,提出一种双水印的视频保护和篡改检测算法。首先,利用压缩感知过程提取I帧宏块的内容特征,生成半脆弱的内容认证水印;然后,对帧序号进行二值运算,生成完整性水印;最后,利用压缩感知信号重构OMP(Orthogonal Matching Pursuit)算法把生成的双水印嵌入到I帧和P帧相应宏块的DCT高频系数的压缩测量值中,以此提高视频水印的抗攻击能力,并实现对视频篡改的检测。仿真实验表明,所提算法对视频帧内篡改具有精确定位到子块的检测能力;同时对帧插入、帧删除、帧交换等类型的视频帧间篡改具有很强的检测能力。     

基于角点检测和奇异值分解的多重数字水印算法

针对多媒体数据的版权保护和完整性认证的多方性,提出一种基于角点检测和奇异值分解的多重数字水印算法．本算法将鲁棒水印嵌入到小波域低频子带角点中,将半脆弱水印嵌入到小波域分块细节子带奇异值中,实验仿真结果表明,水印算法能够抵抗剪切、涂改、滤波、压缩等常见攻击,同时也能够抵抗旋转、缩放等几何攻击,具有较好的鲁棒性和脆弱敏感性,且准确定位篡改区域,可谓一种有效的多重数字水印方案．     

基于小波变换的用于医学图像的半脆弱水印算法

针对医学图像的特殊性,提出了一种应用于医学的半脆弱水印算法.原始图像的次低位和最低位分别嵌入恢复水印和认证水印.原始图像的高6位进行小波变换,低频系数经量化和混沌置乱后生成恢复水印,将其嵌入到图像的次低位.小容量信息嵌入到原始图像的最低位,生成认证水印.实验结果表明该算法可以准确定位原始图像被篡改的位置,并能对内容被篡改的区域进行恢复.算法中的认证水印能够对医学图像进行有效地认证.该算法能够较好地满足医学图像特殊性的要求.     

基于MPEG-Ⅰ/Ⅱ视频内容认证的半脆弱水印方案

提出了一种基于MPEG-Ⅰ/Ⅱ视频内容认证的半脆弱水印方案,该水印方案对视频内容恶意篡改敏感,对类似于视频重编码等内容保持操作鲁棒.水印方案完全建立在视频压缩域之上,利用视频图像块与块之间不变的能量关系构建基于内容的特征码,加上版权信息、控制信息生成完整的水印认证码,运用边信息通信方式嵌入视频VLC域.通过对提取出的水印信息和重构的认证码进行比较,实现了对视频的内容认证.该文最后给出了实验结果,证明了该方案的可行性.     

基于MPEG-I /II视频内容认证的半脆弱水印方案

提出了一种基于MPEG-I/II视频内容认证的半脆弱水印方案，该水印方案对视频内容恶意篡改敏感，对类似于视频重编码等内容保持操作鲁棒。水印方案完全建立在视频压缩域之上，利用视频图像块与块之间不变的能量关系构建基于内容的特征码，加上版权信息、控制信息生成完整的水印认证码，运用边信息通信方式嵌入视频VLC域。通过对提取出的水印信息和重构的认证码进行比较，实现了对视频的内容认证。该文最后给出了实验结果，证明了该方案的可行性。