基于四元数Zernike矩的RST不变彩色图像水印

提出一种基于四元数Zernike矩( QZM)的RST( Rotation, Scale, Translation)不变彩色图像水印方案,利用缩放平移归一化后的QZM模值具有旋转、缩放和平移不变性,采用抖动量化调制的方法在QZM模值中嵌入水印信息。该水印算法可以把水印嵌入所带来的误差扩散到红、绿、蓝3幅分量图像中,实验表明该算法在具有良好的不可感知性的同时对旋转、缩放和平移等几何攻击具有较好的鲁棒性。     

基于局部Zernike矩的RST不变零水印算法

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,使得水印检测失败。针对此问题,提出了一种基于图像局部Zernike矩的RST不变零水印算法。Zernike矩的幅度具有旋转不变性,再结合图像归一化,使其具有缩放和平移不变性。由于Zernike矩的图像重构效果不理想且重构过程中复杂度高,因此水印嵌入选择零水印方案。实验结果表明,该算法对旋转、缩放和平移(RST)的攻击具有很好的鲁棒性,同时对JPEG压缩、加噪、滤波等常见的图像处理操作也具有很好的鲁棒性。     

基于Fourier-Mellion变换抗仿射变换水印算法

现有的数字水印技术大多难以抵抗几何变换类攻击,如旋转、平移和尺度变换等,特别是仿射变换（旋转、平移和尺度变换混合的多种攻击）,其中一个最主要的原因是：几何变换虽然并未去除图像中的水印信息,但却使水印的检测与嵌入之间失去同步,从而导致水印检测的失效。针对以上原因提出了一种基于图像矩和傅里叶梅林变换抗仿射不变性水印算法。对于平移造成的几何攻击,在水印检测之前利用原始图像的几何矩估计水印图像所经过的几何变换,根据估计的参数对水印图像进行相应的校正和水印检测。对于旋转和尺度变换造成几何攻击,通过对数极坐标系能将笛卡尔坐标系中的旋转和缩放变换为平移的性质,结合Fourier变换来抵抗旋转和缩放攻击。实验结果证明,该方法可以获得良好的图像视觉效果,同时对于几何攻击具有很好的鲁棒性。     

一种新的空域抗几何攻击图像水印算法

提出了一种基于特征与量化的空域抗几何攻击图像水印算法---FAQ算法. 采取的主要方法有: 1)利用图像中的局部最稳定特征点生成具有几何不变性的圆形特征区域, 用于水印的同步; 2)将特征区域分解为具有旋转不变性的扇形区域, 并在空域利用奇偶量化嵌入水印; 3)设计了一种奇偶检测器盲提取水印. 实验结果表明FAQ算法能获得很高的图像质量, 且能有效地抵抗常规信号处理攻击、旋转/缩放/平移(Rotation/scaling/translation, RST)攻击及其组合攻击.     

抗几何失真的局部数字水印算法

抗几何攻击一直是数字水印中的难点问题,为了更好地解决这个问题,基于图像的几何不变域,提出了一种抗几何失真的局部数字水印算法.算法利用显著性检测器检测到的具有平移、缩放和旋转不变性特性的圆形显著区域来嵌入水印.如何利用显著区域构造不变区域以获得平移、缩放及旋转不变性,以及如何从不变区域中筛选出适合嵌水印的区域,为要解决的重点问题,首先将水印进行几何变换来匹配各个水印嵌入区域的形状,再不可感知地嵌入到各个水印嵌入区域中.还着重讨论了如何利用显著区域获得平移、缩放及旋转不变性.实验表明该算法能很好地抵抗一般的信号处理攻击及旋转、缩放、裁剪和线性变换等几何攻击.     

基于DFT-SVD域抗几何攻击图像水印算法

抗几何攻击水印算法是版权保护领域的一个重要的研究方向。根据离散傅立叶变换幅度谱矩阵的性质，以及矩阵奇异值分解对旋转、缩放和平移等几何攻击具有稳定性的特点，提出了一种基于离散傅立叶变换和奇异值分解的抗几何攻击图像水印算法。实验结果表明该算法有较大的嵌入容量，对常规攻击和几何攻击都具有较强的鲁棒性。     

结合Zernike矩和模板具有RST不变性的DWT-HMM鲁棒水印算法

抵抗几何攻击是鲁棒水印研究的关键问题之一。为实现水印同步,提出了一种结合Zernike矩和小波域模板实现由粗到精几何同步的算法,即首先利用平移归一化图像的Zernike矩估计旋转和缩放参数,并用校正旋转和缩放后的图像和原图像之间的质心增量估计平移参数;然后基于粗略估计的参数,通过匹配小波域模板实现旋转、缩放和平移(RST)参数的精确识别和校正,该同步方法可以较大程度地降低搜索空间。水印嵌入和检测采用了小波域向量隐马尔可夫模型(DWT-HMM)。仿真结果表明,利用由粗到精的几何同步方法和基于HMM的水印算法能有效抵抗StirMark平台的多种单项攻击和联合攻击,算法具有较好的鲁棒性能。     

抵抗几何变换的基于量化的水印技术

利用离散傅里叶变换对旋转、缩放和平移的不变性，通过对幅度谱进行矢量量化，在宿主图像DFT域中心化频谱的每个同心圆中嵌人一位水印信息，提取时采用“多数原则”来恢复水印的位信息，实现了盲检测．实验结果表明：该水印不仅具有较好的不可感知性，而且对诸如旋转、缩放、剪切、平移等几何变换的任意组合和常规处理有较强的鲁棒性．     

基于DWT-DCT和Zernike矩的灰度级鲁棒性水印算法

鲁棒性是数字水印极为重要的指标.目前大多数文献中的鲁棒性水印方案对常规信号处理攻击均具有良好的鲁棒性,但抗几何攻击的鲁棒性相对较弱.提出了一种新的灰度级鲁棒性水印算法,对常规信号处理攻击和几何攻击均具有良好的鲁棒性.水印算法的鲁棒性由以下3方面获得:1)选择载体图像的内切圆盘作为Zernike矩的计算域,选择内切圆盘的内接正方形作为水印的嵌入区域.2)在载体图像嵌入区域的层叠DWT-DCT域嵌入水印,获得对常规信号处理攻击的强鲁棒性.3)保存原始含水印图像的2个Zernike矩作为校正几何攻击的参数,获得抗几何攻击能力.实验结果表明,该水印算法嵌入容量大,不仅对大角度旋转和大尺度缩放等几何攻击具有很好的鲁棒性,而且可以有效地抵抗有损压缩和常规信号处理攻击.     

基于不变矩的抗旋转、缩放、平移鲁棒性数字水印

目前的数字图像水印对于加噪、滤波、JPEG压缩攻击具有很好的鲁棒性但抗几何类攻击仍是对数字图像水印的一个巨大挑战。将水印嵌入到图像中的不变域中,这是一种比较好的方法。然而,由于嵌入水印的原始图像和受到几何攻击后（RST变换）的图像尺度大小发生了改变,这就使得水印的嵌入和检测之间失去了同步,从而导致水印检测的失败。为了解决图像尺度大小在水印嵌入和检测时发生改变的问题,提出了一种使用零像素值模板背景图像和不变矩抗旋转、缩放、平移鲁棒性数字水印。通过零像素值模板背景图像代替图像尺度大小归一化,同时使用几何不变矩来设计水印和检测水印。经过仿真实验证明,该方法对于普通的加噪、滤波、JPEG压缩攻击具有很好鲁棒性的同时,对于旋转、缩放、平移等攻击也具有很好的鲁棒性,是一种简单、实用、可靠的数字水印方法（使用的仿真软件：Matlab 7.1）。     

RST transforms resistant image watermarking based on centroid and sector-shaped partition

A novel digital watermarking scheme featuring centroid-based sectoring is proposed in this paper. To get higher robustness against geometric attacks, such as rotation, scaling, and translation (RST), a delicate synchronization mechanism was developed and incorporated into the proposed approach. During the process of watermark embedding, the original image was partitioned into sectors based on the image centroid. Synchronization information as well as the message bits is then embedded into these sectors. With the help of the centroid-based sectoring and synchronization information, the proposed approach is capable of restoring the correct sectoring even if it has experienced severe geometric distortion. This attribute ensures the correct recovery of embedded watermarks and contributes to the robustness of the proposed scheme. A series of experiments have been conducted to verify the feasibility and effectiveness of the proposed approach. Experimental results show that the proposed scheme possesses good robustness against RST attacks and considerable robustness against other common image processing attacks.     

抗几何攻击的量化鲁棒视频水印技术研究

能有效抵抗信号处理又能抵抗几何攻击是当今数字水印研究的热点和难点之一,提出一种能够抵抗信号处理、旋转、缩放和平移的鲁棒视频水印.嵌入方案中,提出几何不变量--基于圆区域内的统计特征不变性;再依据离散余弦变换域(DCT)系数特性,自适应地在DCT域量化嵌入有意义的水印.提取方案中,利用同步信息定位,若发生几何形变则先矫正形变,然后在DCT域中盲提取水印.结果表明,该方案具有较好的透明性,同时具有较强的抗几何形变能力,对MPEG压缩和去帧等攻击具有很强的鲁棒性.     

Robust localized image watermarking based on invariant regions

The robustness of the localized watermarking methods mainly depends on the robustness of the feature locating the watermark. Based on the mean luminance of the disk, a rotation and scale invariant feature extraction algorithm is proposed. A theoretical verification of the rotation and scale invariance of extracted feature points in the continuous image is further performed. The extracted feature points are used to construct rotation and scale invariant circular regions, where the watermark is embedded after affine normalization. Experimental results show that the constructed regions fit the watermarking applications much better than those in previous feature-based watermarking schemes from the aspect of robustness against common attacks including filtering, JPEG compression, cropping, rotation and scaling, and the proposed localized image watermarking scheme has better robustness than previous feature-based watermarking schemes against common signal process and geometrical attacks while maintaining imperceptibility.     

基于SIFT的椭圆区域鲁棒数字水印方案

如何有效抵抗去同步攻击是数字图像水印研究领域的热点问题之一。利用图像仿射协变特征,提出一种可有效抵抗去同步攻击的鲁棒水印算法。对目前流行的利用多尺度Harris和SIFT描述算子来匹配图像的方法,后者有较好的匹配效果,对恢复同步水印更加稳定,并且能较好抵抗去同步攻击。该算法利用性能稳定的SIFT算子提取图像特征点,并通过基于最小生成树聚类算法的选择策略获得一组稳定且彼此独立的椭圆仿射协变特征区域,基于特征区域,利用椭圆归一化得到具有缩放和旋转不变性的圆形区域。将圆形区域进行非下采样轮廓变换（NSCT）,其中非下采样轮廓变换不仅克服了小波（Wavelet）变换的非奇异性最优基缺点,而且提供了优于轮廓（Contourlet）变换的平移不变性。将水印嵌入变换后的低频子带中。该算法实现盲提取,仿真实验结果表明,提出的算法是有效的且对常规图像处理、几何攻击以及组合攻击均具有较好的鲁棒性。     

RNS在彩色图像水印中的应用

图像水印技术中,如何平衡鲁棒性和不可见性是技术的难点.余数系统(Residue Number System,RNS)基于中国剩余定理(Chinese Remainder System,CRT),多用于数字信号处理等领域.论文先利用Arnold置乱水印图像,再利用RNS的算法思想将水印图像分解为三通道,分别嵌入到载体图像...     

A robust color image watermarking using local invariant significant bitplane histogram

Desynchronization attacks that cause displacement between embedding and detection are usually difficult for watermark to survive. It is a challenging work to design a robust image watermarking scheme against desynchronization attacks, especially for color images. In this paper, we propose a robust color image watermarking approach based on local invariant significant bitplane histogram. The novelty of the proposed approach includes: 1) A fast and effective color image feature points detector is constructed, in which probability density and color invariance model are used; 2) The fully affine invariant local feature regions are built based on probability density Hessian matrix; and 3) The invariant significant bitplane histograms are introduced to embed digital watermark. The extensive experimental works are carried out on a color image set collected from Internet, and the preliminary results show that the proposed watermarking approach can survive numerous kinds of distortions, including common image processing operations and desynchronization attacks.     

基于图像角点特征的第二代水印算法研究

提出了一种新颖的基于图像角点特征的第2代水印算法。该方法首先将水印图像进行置乱预处理,其次对载体图像进行小波3级提升,然后利用第2步的结果和多尺度曲率积角点检测（MSP）方法,提取出图像最低频成分中的角点,最后在角点位置对应的所有高频系数中嵌入水印。检测时,在这些系数上做水印嵌入的逆运算,并用事先得到的密钥反变换出水印。实验结果表明,所提出的水印算法较第1代数字水印算法不仅在运行速度上大大提高,而且在抵抗旋转、放缩、平移、裁剪等几何攻击方面的鲁棒性也有显著提高。     

Rotation invariant watermark embedding based on scale-adapted characteristic regions

Rotation invariance is one of the most challenging issues in robust image watermarking. This paper presents two rotation invariant watermark embedding schemes in the non-subsampled contourlet transform (NSCT) domain based on the scale-adapted local regions. Watermark synchronization is achieved using the scale-space feature point based local characteristic regions. The first method embeds a binary watermark sequence by partitioning the local regions in a rotation invariant pattern. The second method embeds a binary watermark image in a content based manner, and the watermark signal is adaptive to the orientation of the image. Both methods achieve rotation invariant embedding by only using the rotation normalizing angle, thus no interpolation operation is performed. Extensive simulation results and comparisons show that the proposed schemes can efficiently resist both signal processing attacks and geometric attacks.