脊波域的图像数字水印算法研究

提出一种将混沌置乱加密后的水印信息嵌入到图像脊波变换域的算法。将图像分块后进行有限脊波变换,选择出图像纹理块的脊波域最大能量方向上的系数嵌入水印,水印提取只需要记录嵌入位置序列即可。实验结果表明,算法对噪声、压缩、不规则剪切、对比度等攻击有较强的鲁棒性。     

基于Zernike矩和NSCT-SVD的数字水印算法研究

以非下采样Contourlet变换、奇异值分解以及Zernike 矩知识为基础,结合图像不变质心在几何攻击前后相对位置不变的特性和Zernike 矩对旋转、缩放攻击的不变性以及对噪声不敏感的特性,提出了一种利用 Zernike 矩对图像几何校正的 NSCT-SVD几何鲁棒盲水印算法。该方案中宿主图像通过非下采样 Contourlet变换分解提取出低频区域,通过量化每块奇异值矩阵的欧氏范数来嵌入水印。水印检测时,先利用Zernike 矩和不变质心等几何参数对被检测图像进行几何攻击校正,恢复水印的同步信息后再提取水印。实验结果表明,该算法对噪声、滤波、压缩以及各类几何攻击具有较好的鲁棒性。     

基于尺度不变特征的脊波域量化水印算法

针对传统数字水印算法抵抗旋转、缩放等几何攻击能力较弱的问题,提出一种基于尺度不变特征的脊波域量化水印算法.利用尺度不变特征变换构造稳定的图像局部区域,对局部区域实施脊波变换,选择能量较大方向上的脊波细节系数,利用量化索引调制策略嵌入水印信息.仿真结果表明,该算法具有较好的检测性能,在抗压缩、叠加噪声、缩放、剪切等攻击方面具有较强的鲁棒性.     

一种基于ICA的脊波域数字水印算法

鲁棒性是数字水印的基本要求之一,水印嵌入的位置和强度直接影响到水印的鲁棒性。脊波变换是新型的多尺度分析方法。本文提出的脊波变换是图像在有限Radon变换(FRAT)的基础上进行二维小波变换,将Arnold置乱后的水印嵌入到图像的脊波系数中,利用独立成分分析(ICA)进行水印提取。实验结果表明,在强烈攻击的情况下,此方法具有良好的水印不可见性,对Gaussian、JPEG、Speckle攻击具有良好的鲁棒性。     

新式灰度图像盲检测数字水印算法

将冗余离散小波(RDWT)与矩阵Schur分解结合,提出了一种新式灰度图像盲检测数字水印算法。该算法将载体图像进行二级RDWT变换提取其逼近子图低频部分,并将分块后的每个块低频系数进行Schur分解,通过修改Schur分解后的上三角矩阵对角线上的最大能量元素完成对经Fibonacci变换加密后的水印图像的嵌入,水印的提取过程实现了盲提取。实验结果表明,该水印算法水印嵌入的时间仅为0.97s,平均提取水印时间为0.211s,与类似盲水印算法相比,不可见性的PSNR值提高了14.12%,抵抗高斯噪声攻击、椒盐噪声攻击和剪切几何攻击的能力也分别提高了21.32%、17.31%和27.83%。     

一种基于DWT抗几何攻击数字水印鲁棒算法

针对大部分数字水印算法抗几何攻击能力差这一难题,提出了一种基于小波变换可抗击几何攻击算法.在水印嵌入部分:首先对宿主图像进行小波分解、嵌入水印,再通过余弦变换求得该水印图像的一个特征向量,利用该特征向量和水印信息通过HASH函数生成一个二值逻辑系列,将该序列作为密钥;水印提取部分为:对待测的图像进行小波变换,再通过余弦变换求得待测图像的一个特征向量,利用该特征向量和密钥通过HASH函数提取出水印.文章最后对水印图像进行了旋转、缩放和扭曲等几何攻击试验.试验表明,该算法有理想的抗几何攻击能力.旋转攻击的旋转角度可达40°,缩放攻击的缩放比例可达0.2,旋转扭曲攻击的扭曲角度可达100°.     

基于DCT-Winograd快速变换的半盲水印算法

针对目前多数基于傅里叶变换域的方法,其抗几何攻击性能虽很好,嵌入的信息量也很大,但存在抗剪切攻击能力较差的问题,提出了一种基于离散余弦变换与Winograd快速傅里叶变换相结合的半盲水印算法,将Winograd算法分解的对角矩阵与经过DCT变换的图像块相与,产生一个新的对角矩阵,再将数字水印嵌入到该对角矩阵中,最后通过相关逆运算提取水印.实验结果表明,该方法可获得较好的图像视觉效果,对剪切、噪声等攻击皆具有较好的鲁棒性.     

基于NSCT-DCT-DWT-SVD联合数字水印算法

针对现有已提出的相关数字水印算法在不同攻击下存在的问题,提出一种将非下采样Contourlet变换NSCT(Non-subsampled Contourlet Transform)和DCT-DWT-SVD联合的数字水印算法。该算法将原始的宿主图像进行非下采样Contourlet变换得到与原始图像大小相同的低频子带,将低频子带进行离散小波变换分解,并对小波分解的低频部分与Arnold变换后的水印进行离散余弦变换。将变换得到的新区域与变换后的水印信息图像进行奇异值分解,将两者分解得到的奇异值矩阵相结合,作为最终的水印嵌入主成分。实验结果表明,该算法可以有效地抵抗JEPG压缩﹑椒盐噪声﹑泊松噪声﹑滤波等不同类型的攻击,在确保水印不可见性的同时具有较高的原始图像保真性。     

基于SVD和Radon变换的抗旋转攻击盲水印算法

为了提高传统基于奇异值变换（SVD）的数字水印抗几何攻击能力,提出一种在小波变换域将Radon变换和奇异值变换相结合的抗旋转攻击鲁棒性水印算法。将宿主图像进行小波变换,对变换后的低频子带进行奇异值分解,将经过仿射变换置乱后的二值水印图像嵌入到奇异值中。在水印嵌入操作上采用了奇偶量化嵌入算法从而实现了二值水印图像在水印检测时的盲提取;同时在水印检测之前,利用Radon变换检测算法对待检测图像进行几何校正,然后提取水印信息。实验结果表明,该算法对于噪声感染、滤波、JPEG压缩等常规信号处理的鲁棒性优于传统的基于SVD的数字水印算法,同时对于旋转几何变换具有很好的鲁棒性。     

基于奇异值分解和小波变换的抗几何失真数字水印新方法

目前,大多数鲁棒图像水印所面临的最大问题就是几何攻击,而现有水印技术大都难以抵抗几何变换类攻击,如旋转、尺度变换等,由于几何攻击破坏了水印分量的同步,即使微小幅度的图像旋转或尺度变换都可能导致水印检测过程失败.提出了一种基于奇异值分解和小波变换的方法来盲提取受到几何攻击后的图像中的水印,即利用了奇异值对几何失真的稳健性,又利用了小波变换对一般攻击的稳健性.实验证明,提出的方法对几何攻击具有很好的鲁棒性.     

基于有限脊波变换域的图像水印技术

提出了一种基于有限脊波变换域实现图像水印的方法,其优点是良好的稳健性和层次性.这种算法充分利用有限脊波变换的特点,把原始图像和水印分解成多频段的图像来嵌入水印.检测时,把加了水印的图像分解,通过计算处理每一层取得所有的有关信息.     

有限脊波变换在数字水印中的应用

已有的有限脊波域的水印算法通过调制位于最大能量方向的有限脊波变换系数实现,但是哪些系数更适合嵌入水印是一个有待解决的问题.采用Roberts算子提取边缘图像,然后用拉普拉斯分布模型分析边缘图像的有限脊波变换系数,依据最大后验概率准则估计出适合嵌入水印的变换系数,自适应地嵌入水印信息.实验结果表明,该算法具有很强的鲁棒性和不可见性.     

Imperceptible digital watermarking scheme combining 4-level discrete wavelet transform with singular value decomposition

An imperceptible digital watermarking algorithm based on 4-level discrete wavelet transform, discrete cosine transform and singular value decomposition is designed. In this method, the 4-level diagonal sub-band image is obtained by performing the 4-level two-dimensional wavelet transform on the original image, and then a coefficient matrix is produced by applying the discrete cosine transform on the 4-level diagonal sub-band image. A diagonal matrix is constructed by performing the singular value decomposition on the coefficient matrix. The watermark is scrambled by Arnold transform and Logistic map, then the scrambled watermark is processed by the singular value decomposition. Later, the encryption process is completed by embedding the scrambled watermark singular value into the singular value of the coefficient matrix. Simulation results demonstrate that the proposed digital watermarking algorithm could resist JPEG compression attack, Salt and Pepper noise attack, Gaussian noise attack, filter attack, brightness change attack, geometric attack, cut attack, etc.

     

A new digital implementation of ridgelet transform for images of dyadic length

Ridgelet transform is a new directional multi-resolution transform and it is more suitable for describing the signals with high dimensional singularities. Finite ridgelet transform is a discrete version of ridgelet transform, which is as numerical precision as the continuous ridgelet transform and has low computational complexity. However, finite ridgelet transform is only suitable for images of prime-pixels length, which is a limitation of its applications in image processing. In this paper, a new digital implementation of ridgelet transform that is suitable for images of dyadic length is proposed. This method not only expands the applications of finite ridgelet transform, but also simplifies the algorithm. First, we introduce the concept of ridgelet transform in the continuous domain. Then, we illustrate finite ridgelet transform and the new method. Finally, we compare the new method with finite ridgelet transform by applying both digital ridgelet transforms to the denoising of images embedded in additive white Gaussian noise and the new method gets a better performance in image denoising. The new algorithm can also be used as the important building block in curvelet transform and get surprising visual performances in denoising for natural image.     

基于混沌序列的整数小波域鲁棒水印算法

首先对图像的蓝色通道进行整数小波分解,然后将二值化后的混沌序列经扩频处理作为水印信息,将此水印信息叠加在中频系数上,最后进行整数小波逆变换重构蓝色通道,合并三通道得到水印图像。由于混沌序列对初值具有极强的敏感性,攻击者很难从一段有限长的序列推断出混沌系统的相关参数,确保水印信息的安全性。整数小波变换的优良特性使图像在嵌入适量水印信息后拥有较低的细节损失率,实现了对彩色图像的高保真水印嵌入。实验结果表明,水印信息具有很好的透明性,对有损压缩、噪声干扰等常见的水印攻击具有较强的鲁棒性。     

基于Finite Ridgelet变换的去噪算法研究

该文对Ridgelet变换以及FRIT(FiniteRidgeletTransform)变换作了介绍,并在此基础上提出了基于FRIT变换的平移不变去噪算法。实验证明该算法能有效地去除图像的高斯噪声,同时能很好地保留图像的细节信息。     

基于SVD-Winograd快速变换的半盲水印算法

目前多数基于傅里叶变换域的方法,其抗几何攻击性能虽很好,嵌入的信息量也很大,但存在抗剪切攻击能力较差的问题,针对这一问题提出了一种基于奇异值分解与Winograd快速傅里叶变换相结合的半盲水印算法。在奇异值分解过程中,先将奇异值分解的对角矩阵与Winograd快速傅里叶变换中分解的对角阵进行矩阵相与,产生一新对角矩阵。再将数字水印嵌入到新对角矩阵中,最后通过相关运算提取水印。实验结果表明,该方法可获得较好的图像视觉效果,对剪切、噪声、旋转等攻击皆具有较好的鲁棒性。