实用的完全脆弱认证水印算法*

提出一种完全脆弱认证水印算法用于图像完整性认证、窜改定位和近似恢复被窜改部分。算法基于对原始图像2×2大小分块,计算图像块各像素高6 bit的灰度均值作为水印,利用混沌和置乱技术对水印信息进行加密和确定水印比特嵌入的位置。实验结果表明,该算法简单、安全性高,窜改精确定位到2×2图像块,可对窜改区域近似恢复,具有较好的实用性。     

基于DCT域的自适应二维数字水印系统

本文提出了一个以图像为水印的DCT域二维自适应数字水印算法。为实现水印图像的叠加 ,我们首先将其进行 8× 8分块并进行DCT变换 ,然后对每块的DCT系数进行调整 ,最后 ,取出每块的部分低频系数构成水印信号。为了实现自适应 ,首先将原始图像按 8× 8分块并利用视觉掩蔽特性对图像块进行分类 ,然后对每块进行DCT变换 ,根据块分类结果 ,水印信号以不同强度嵌入到图像块的DCT低频系数中。实验结果表明 ,该算法具有较好的鲁棒性。     

基于DCT域的图像数字水印算法

提出了一种基于DCT变换的盲数字图像水印算法,主要思想是通过将原始图像分成8×8的子块,利用人眼视觉特性对分块进行分类,按分类将不同强度水印信号嵌入图像中。实验表明,该算法对常见的图像处理和噪声干扰具有较强的鲁棒性。     

块截断编码的图像自嵌入半脆弱水印算法

目的 数字图像自嵌入水印技术是解决图像篡改检测和恢复问题的主要技术手段之一,现有的自嵌入水印技术存在着认证粒度不高、嵌入水印后的图像失真较大,且无法抵抗滤波等操作。为提高图像自嵌入水印的认证粒度以及抵抗滤波等处理操作的能力,提出了一种基于块截断编码的图像自嵌入半脆弱水印算法。方法 水印生成与嵌入：首先,将图像进行块级别的二级划分,分别生成粒度为4×4和2×2的图像块;然后,利用块截断编码对每个4×4图像块进行压缩编码,生成2×2图像块的恢复水印,并对恢复水印进行哈希生成2×2图像块的认证水印;最后,将恢复水印和认证水印级联构成自嵌入水印,嵌入到映射块中。篡改认证与恢复：首先,将某个4×4图像块提取的水印与该块生成的水印比较,判别该图像块的2×2子块是否通过认证;最后,依据认证结果对2×2图像块实施恢复。结果 该算法产生的水印图像的峰值信噪比（peak signal-to-noise ratio,PSNR）均高于44 dB,在50%的篡改率下,恢复后的图像质量可达到32.7 dB。该算法生成水印并在图像上嵌入大约需要3.15 s,恢复图像大约需要3.6 s。结论 算法利用块截断编码,有效缩短了生成的水印长度,保证嵌入水印后图像的质量。此外,通过引入的可容忍修改阈值,使得水印能够对滤波等图像处理操作具有一定的鲁棒性,同时保证对图像的恶意篡改具有敏感性。最后通过与最近典型方法的对比实验,验证了算法在嵌入水印后图像质量、恢复图像质量等方面的优势。     

结合Hilbert扫描的DCT域鲁棒公开水印算法

提出了一种新的基于 DCT的鲁棒公开水印算法 .算法首先将原图像各 8× 8DCT块按 Hilbert扫描顺序排列 ,然后每次伪随机选取两个在 Hilbert块索引序列中相邻的 8× 8块 ,通过调整两相邻块中对应低频系数间的大小关系 ,以嵌入水印信号 ,算法充分考虑了人类视觉系统屏蔽特性 ,嵌入水印与原图像是自适应的 .实验结果表明 ,该算法能较好地保证水印的不可见性 ,同时对常见的信号处理操作和剪切、旋转与缩放等几何扭曲是鲁棒的 ,特别是对锐化、对比度增强、边缘增强和直方图均衡等信号增强处理和 JPEG有损压缩其鲁棒性更好     

改进的大容量可逆数字水印嵌入算法

针对现有的差扩算法位置图难以压缩的问题,提出一种采用奇偶不变特性、和値不变特性、差值调节和块差扩相融合的可逆水印改进嵌入算法。该算法对宿主图像实施2×2的像素分块,采用横向扫描与纵向扫描相融合的方式嵌入水印。实验结果证明,该算法提高了可逆水印的嵌入容量,仅产生1/4宿主图像大小的位置图,具有较高的实用价值。     

DCT域自适应公开水印技术

提出了一种新的DCT域自适应公开水印算法。与以往DCT域算法有所不同，该文算法通过调整两个不同的DCT分块内相对应中频系数间大小关系以嵌入水印。算法首先将原图像各8×8DCT块按Hilbert扫描顺序排列，然后每次在原图像Hilbert块索引序列中伪随机选取两个相邻8×8块，在充分考虑人类视觉系统（HVS）特性的基础上，结合块视觉因子，通过不同强度调整两相邻DCT块中对应中频系数间的大小关系，以嵌入水印信号，嵌入水印与原图像是相自适应的。实验结果表明，该算法是在保证水印不可见的同时，对常见的信号处理操作和一些几何扭曲是鲁棒的，特别是对锐化、对比度增强、边缘增强和直方图均衡等信号增强处理，其鲁棒性更为可观。     

基于扩频调制和视觉掩蔽的彩色图像盲水印算法

为了更好地实现彩色图像的版权保护,首先,从理论上说明了应该选择彩色图像绿色分量嵌入水印,然后提出了一种新的适应彩色图像的盲水印算法。该算法先对宿主图像的绿色分量以8×8pixels分块进行DCT变换;然后将二值水印图像用两个互不相关的伪随机序列进行扩频调制;最后为了最大限度地增强水印强度,且不影响透明性,通过引入人眼视觉掩蔽因子,将调制好的水印根据视觉掩蔽因子大小,不同强度地嵌入到DCT变换域的中频子带系数上。该算法是通过比较两个伪随机序列和水印化图像的相关性大小来提取水印,不需要原始图像的参与,为盲水印算法。实验结果证明,该算法能有效抵抗JPEG压缩、加噪、剪切、滤波等常见攻击,而且在绿色分量中嵌入水印比在红色和蓝色分量中嵌入水印能更好地抵抗JPEG压缩的攻击。     

基于改进颜色空间的彩色图像双水印算法

基于保护图像原始特征信息和携带标识信息的多用途需求,提出一种彩色图像双水印算法.其中一个水印是图像特征,另一个水印是标识水印.首先,对图像进行Curvelet变换提取纹理特征;其次,对YCbCr改进型颜色空间Y$''Cb''Cr''$的$Y''$通道分块后进行DCT变换,用量化索引方式在每块DCT系数SVD变换后的最大奇异值上嵌入第1个纹理特征水印;再次,对Cb$''$和Cr$''$通道进行Curvelet变换,并对低频系数进行联合,根据能量分布自适应嵌入第2个水印图;然后,对嵌入水印后的3个通道频域系数进行逆变换得到空间图,并将该图转换到RGB空间得到含双水印的彩色图像;最后,对所提出算法的性能进行验证,并与相关算法通过对比的科学实验方法作比较,实验结果表明嵌入图像的双水印具有良好的不可见性和鲁棒性,特征水印能够对图像原始纹理特征进行有效的保护.     

一种调色板图像的脆弱水印和数据隐藏算法

调色板图像与真彩图像相比具有色彩量化、调色板独立等特点。调色板图像作为被广泛使用的媒体类型,但直接针对它的数字水印研究却非常少。文章提出了一种在调色板图像中同时嵌入脆弱水印和隐藏数据的新算法,在分成多个3×3的图像块的中心区域嵌入脆弱水印,同时利用块中象素间的相互关系来隐藏数据。试验结果表明,该算法具有很好的可行性和实用性,可应用于电子签名。     

基于特征的易碎图像水印框架

提出了一种基于特征的易碎图像水印框架,来阻止VQ攻击.图像特征被提取出来,用 来处理原始水印或生成水印,使得要嵌入的水印信息不仅不被攻击者知道,而且依赖于原始图 像.因此,不同的原始图像嵌入了不同的水印信息,从而使得攻击者无法建立VQ码表,因而无法 实现VQ攻击.同时,为了提高水印的安全性和篡改的局部检测性,本文给出了该框架下水印嵌 入方法的基本要求.根据该易碎图像水印框架,本文设计了一种基于图像矩不变量的易碎水印算 法.分析和实验结果表明,该算法不仅可以很好地、局部地检测图像中的篡改.即使图像中仅有一 位被篡改时.同时,在不需任何额外的密码或图像索引号的情况下,成功地抵抗VQ攻击.     

An efficient wavelet-tree-based watermarking method

This paper proposes a blind watermarking scheme based on wavelet tree quantization for copyright protection. In such a quantization scheme, there exists a large significant difference while embedding a watermark bit 1 and a watermark bit 0; it then does not require any original image or watermark during watermark extraction process. As a result, the watermarked images look lossless in comparison with the original ones, and the proposed method can effectively resist common image processing attacks; especially for JPEG compression and low-pass filtering. Moreover, by designing an adaptive threshold value in the extraction process, our method is more robust for resisting common attacks such as median filtering, average filtering, and Gaussian noise. Experimental results show that the watermarked image looks visually identical to the original, and the watermark can be effectively extracted.     

Multi-block dependency based fragile watermarking scheme for fingerprint images protection

For traditional fragile watermarking schemes, isolated-block tamper which will destroy the minutiae of the fingerprint image can hardly be efficiently detected. In this paper, we propose a multi-block dependency based fragile watermarking scheme to overcome this shortcoming. The images are split into image blocks with size of 8 × 8; a 64-bit watermark is generated for each image block, and then equally partitioned into eight parts. Each part of the watermark is embedded into another image block which is selected by the corresponding secret key. Theoretic analysis and experimental results demonstrate that the proposed method not only can detect and localize the isolated-block tamper on fingerprint images with high detection probability and low false detection probability, but also enhances the systematic security obviously.     

实离散分数Krawtchouk变换及其在数字图像水印中的应用

目的传统Krawtchouk变换处理图像时存在变换域信息表示单一、不可调节等问题,传统分数阶Krawtchouk变换处理实信号表示有冗余等问题。为了构造更加灵活的图像变换域表示,提出了实离散分数阶Krawtchouk变换,并应用于数字图像水印。方法利用对传统Krawtchouk变换矩阵特征值分解的方式,通过对分解后的特征值矩阵的实矩阵分数化构造得到了实离散分数阶Krawtchouk变换的变换矩阵,从而构造出实离散分数阶Krawtchouk变换。然后,利用所提变换从实数域变换到实数域这一特性,提出了在实离散分数阶Krawtchouk变换嵌入水印信息的图像水印算法。算法采用了图像分块处理的方式,对每个图像块的实离散分数Krawtchouk变换系数进行奇异值分解,将水印信息嵌入奇异值分解矩阵中,然后进行逆向实离散分数阶Krawtchouk变换得到嵌入水印后的图像。结果通过比较所提实离散分数阶Krawtchouk变换域水印算法和传统Krawtchouk变换域水印算法,提取水印的平均错误率在中值滤波、均值滤波、高斯滤波、JPEG压缩和缩放攻击下,分别降低了12.39%、10.04%、18.50%...     

Using dynamic pixel value mapping method to construct visible and reversible image watermarking scheme

A reversible and visible image watermarking scheme extracts a visibly embedded binary watermark image and recovers the original cover image. This paper presents a reversible and visible image watermarking scheme that embeds visible watermarks into a part of the cover image, called the embedded region R, and embeds required binary strings into the whole image through the conventional difference-expansion method. The size of the embedded visible watermark is determined by the coefficient k; a large k value leads to a large embedded region for the visible watermark. The embedded region R is first segmented to non-overlapped k×k blocks, and each block is related to one bit of the watermark image. For those blocks that are related to the logo bits of the watermark image, these k×k blocks are adjusted by the proposed dynamic pixel value mapping method for highly visual detection. The binary bit string S, composed of the binary watermark image and LSB bits of the logo watermark bits’ corresponding k×k blocks, is embedded into the cover image using the conventional difference-expansion method. Experimental results show that the watermark is clearly embedded into the embedded region R and that the distortion of the reversible embedding is limited.     

基于人工神经网络的半脆弱零水印技术

提出了基于人工神经网络的半脆弱零水印技术。首先在宿主图像中随机选择像素点,然后利用神经网络构建所选择像素点与其3×3邻域像素之间的关系,并与二值水印图像进行异或运算得到水印检测密钥,作为所构造的零水印。由于仅从宿主图像中抽取特征构造水印,而没有向图像中嵌入信息,避免了嵌入水印所导致的图像变形。该技术可以用于图像真实性、完整性认证,并可定位篡改发生的位置,且对于JPEG图像压缩具有一定的稳健性。实验结果证明了算法的有效性。     

基于位平面的数字水印算法

论文提出一种基于位平面的数字水印算法,通过改变小波分解后不同分辨率下细节子图某些位平面的信息来嵌入二值水印。水印检测时计算待测图像小波分解后细节子图某些位平面的差异值,并将差异值映射为少量灰度级的图像而实现二值水印的检测,所以水印提取不需原图参与。实验显示论文提出的数字水印算法,对一些图象处理操作及JPEG压缩是鲁棒的。     

Lossless visible watermarking based on adaptive circular shift operation for BTC-compressed images

Most existing BTC (Block Truncation Coding) based watermarking algorithms do not fully exploit visual perception of the host images. These schemes cannot obtain visual quality of stego-images and recover original images without distortion. To solve this issue, a new reversible visible watermarking scheme based on AMBTC (Absolute Moment Block Truncation Coding) domain is proposed. First, the proposed scheme uses adaptive pixel circular shift operation that adapts to local properties of the image to embed the visible watermark into two level (one-bit) nonparametric quantization levels of AMBTC according to the parity of the bit plane of AMBTC triple. The watermark signal can be extracted according to the parity of the Bit plane. The experimental results prove that the algorithm can achieve high visual quality of stego-images and recover original BTC-compressed image losslessly. Moreover, it is robust against common signal processing attacks. The visible watermarking algorithm can be applied to copyright of digital images in real-time environment because of the low time consumption due to the simplicity of AMBTC.     

A new watermarking scheme for colour image using QR decomposition and ternary coding

At present, the binary images are often used as the original watermark images of many watermarking methods, but partial methods cannot be easily extended to colour image watermarking methods. For resolving this problem, we propose a new watermarking method using ternary coding and QR decomposition for colour image. In the procedure of embedding watermark, the colour image watermark is coded to ternary information; the colour host image is also separated into image blocks of sized 3?×?3, and these image blocks are further decomposed via QR decomposition; then, one ternary watermark is embedded into one orthogonal matrix Q of QR decomposition by the proposed rules. In the procedure of extracting watermark, the proposed method uses the blind-manner to extract the embedded ternary information. The novelty of this scheme lies in the proposed ternary coding for watermark image, which can improve the imperceptibility, embedded watermark capacity and real-time feature of the watermarking scheme. The results of simulation show the presented technique is better than other compared schemes with respect to imperceptibility, embedded watermark capacity and real-time feature under the similar robustness.

     

抗几何变换的有意义图像水印算法

提出了一个基于DWT的有意义稳健图像水印算法.1)采用基于最小距离的水印重同步 技术,能抵抗RST,shearing,general linear transiormation等几何攻击;2)采用多分辨率匹配和 粗细搜索相结合的方法,有效降低算法的计算量;3)应用二维交织技术和BCH编码,具有纠正随 机错误和突发错误的能力.把一个536 bits信息构成的字符串水印嵌入到512×512×8 bits的图 像中,所实现的水印在抵抗StirMark攻击中达到了较好的性能.相对于目前的一些水印算法,具 有隐藏数据量大且好,对抗几何变换具稳健性等优点.