图像抛物线插值空间大容量可逆信息隐藏算法

针对可逆信息隐藏算法嵌入容量小、通用性差、运行效率低等问题,提出以插值图像为载体的大容量可逆信息隐藏方法,设计了一种类线性图像插值方法,通过实验数据分析给出了理想插值图像的期望插值,将载体图像两相邻像素值看作抛物线的根,构造一元二次方程,利用方程性质,建立以抛物线最值为参考点、以两根均值为期望插值的模型,根据差值区间确定出可嵌入位置和位数,再由区间调整因子和秘密信息共同确定出最终插值,设计了两种可逆隐藏方案,均无附加信息、无数据溢出,平均嵌入率接近4bit/pixel,载密图像有较高质量,通过与5种优秀算法的实验比较,表明算法在嵌入容量、隐蔽性、运行效率等方面相对比较算法有一定优势.     

结合二次差值扩展与插值扩展的可逆图像水印算法

为了提高现有可逆图像水印算法的视觉质量和嵌入 率,提出了一种结合二次差值扩展 和插值扩展的可逆图像水印算法。首先去除原始图像中的0和255像素 点;然后对去除0和255 像素点后构成的新图像进行互不重叠块划分并对划分出的每个图像块进行插值扩展;接着将 前一半置乱后的水印信息利用一次差值扩展嵌入到经插值扩展生成的图像块中;最后利用二 次差值扩展将剩余的一半水印信息嵌入到之前生成的水印图像中,去除扩展的像素点和并上 之前已去除的0和255像素点,以此生成最终的水印图像。实验结果表 明该算法不仅嵌入率高 ,而且有较高的视觉质量(平均PSNR值高达77.91 dB),能实现原始图像的完全恢复。和 其它基于差值扩展的可逆图像水印算法相比具有一定的优势,无需考虑嵌入区域的平滑度。     

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.     

基于直方图平移的医学图像可逆水印算法

结合医学图像特点,提出一种基于分块的灰度直方图平移水印算法.首先构建图像的灰度直方图,寻找峰值点和零值点;然后对图像分块,根据图像块的特点设定标志位;最后在指定的图像块内通过直方图变换来嵌入水印.实验结果表明,该算法不仅可以实现可逆水印,而且水印不可见性较好,嵌入容量较高,算法复杂度较低.该算法可以应用到信息隐藏、图像认证、隐秘传输等安全领域.     

图像插值空间多比特可逆信息隐藏算法

针对大多可逆信息隐藏算法嵌入容量较小、通用 性差、运算量大等问题,文中在研究图像插值和可逆信息隐藏技 术基础上,设计了两种简单高效可逆信息隐藏算法,首先设计了一种类线性图像插值方法, 通过对插值数据分析测试,给出 理想插值图像的期望插值,以期望插值为目标,根据载体图像大小和秘密信息长度共同确定 出嵌入量控制阈值,再由混沌序 列动态生成每个插值像素中可嵌入秘密信息位数,实现秘密信息嵌入,然后通过差值调整因 子使最终插值最大限度接近期望 插值,保证载密图像有较高质量,整个过程无附加信息、无数据溢出、且能保证可逆性。当 采用恒定量嵌入时,嵌入率为 0.75T bit/pixel,T∈[ 1,4]最大嵌入 率可达到3bit/pixel;采用随机量嵌入时,可调节性更强,秘密信息更为分散,载密图像 质量更高。选取不同载体图像、在不同参数环境下对本文算法进行了大量实验,并与5个优 秀算法作了对比,算法有一定优越性。     

基于Paillier加密的大容量双图像可逆信息隐藏

双图像可逆信息隐藏由于其具有更好的安全性、嵌入率和图像视觉质量,成为信息安全领域重要的研究方向。Bhardwaj等人提出了密文域上的双图像可逆信息隐藏算法,进一步提升了安全性,但是该算法嵌入秘密信息的数量有限。本文提出了一种新的嵌入策略,先将图像的每个像素分解成3个单元,并使用Paillier算法对其加密。根据改进的最大失真控制编码表,采用平均法动态地嵌入秘密信息,即每次嵌入秘密信息的位数是变化的。实验结果表明,本文的方法比Bhardwaj等人的方法嵌入率提升了0.72bpp;与原始的最大失真控制方法相比,嵌入率提升了0.25bpp。同时能够无损地恢复原始图像,保证其可逆性,可以满足大容量场景下隐私保护和秘密通信的双重需求。     

基于像素三元组的差值扩展可逆图像水印算法

一般差值扩展可逆水印算法通过图像像素对的差值扩展嵌入水印,最大嵌入率为0.5 bpp(bit per pixel),存在嵌入率低 和失真较大的问题。为了提高嵌入性能,提出基于像素三元组的差值扩展可逆图像水印算法 。 首先利用图像像素的相关性,通 过像素三元组均值局部方差选择平滑区域,然后扩展像素三元组中像素值与其均值差嵌入水 印。 另外,为了提高图像不可感知 性和防止嵌入水印导致像素值的溢出,嵌入水印时,设定阈值限制在平滑区域嵌入水印时像 素值的改变。本文提出的算法最 大嵌入率能到达0.66 bpp,比传统的差值扩展算法提高33%,实验结果表明提出的算 法能在 较高嵌入率时仍保持较大的峰值信噪比,有效地提高了水印嵌入容量和降低了图像的失真率。     

基于视点间关系预测的立体图像可逆水印

针对特殊应用领域的立体图像安全性问题,提出 了基于视点间关系预测的立体图像可逆水印, 能够无损地恢复原始立体图像。根据左右视点匹配像素具有较强相关性的特征,能够较 准确地预测立 体图像的像素,并建立峰值点较高的预测误差直方图。通过直方图峰值点的平移,并采用多 层水印嵌入, 从而达到较高的水印容量。此外,根据水印嵌入代价率,为峰值寻找最优零点,从而减少了 非水印嵌入的 数据平移量,提高了含水印立体图像的质量。实验结果表明,相比现有预测算法,提出的基 于视点间的预 测算法更加精确;在相同水印容量的情况下,本文方法的图像质量高于现有扩展的立体图像 可逆水印方法,在较大水印容量时,峰值信噪比(PSNR)的提高尤其明显。     

基于整数变换的自适应图像可逆水印方法

为保证水印图像质量并提高嵌入水印数据量,该文提出一种基于整数变换的自适应图像可逆水印方法。该方法定义了一种新的一般化整数变换算法,对于任意像素点组成的图像块向量进行简单的整数变换后,将产生一定的冗余数据可用于嵌入水印数据。该方法进一步根据图像块向量自身方差大小自适应选择参数m值进行整数变换,在平滑图像块中嵌入更多数据,同时避免复杂图像块中引入较大失真,从而保证具有较高的嵌入容量和较好的水印图像质量。与同类算法对比的实验结果表明,该方法增大了最大数据嵌入容量,以Lena为宿主图像时有效载荷可达2.36 bpp。该文整数变换算法运算简单,通过自适应选择参数进行整数变换并嵌入数据可保证水印图像质量并实现较大的有效载荷。     

基于DWT-SVD的大容量音频水印算法

在音频水印领域,嵌入大量水印而不影响宿主音 频的听觉质量,同时具有良好的鲁棒 性,仍然是一项具有挑战的工作。针对这一问题,本文提出了一种大容量,透明,鲁棒的音 频水印算法。首先对音频应用2级离散小波变换(DWT),并选取低频分量作奇异值分解(SV D),然后将水印嵌入在奇异值矩阵的非对角线元素中,可同时提高算法的透明性和嵌入容 量。另外,利用汉明码编码提升水印的鲁棒性和安全性。仿真实验结果表明,所提算法在平 均信噪比37.75 dB的情况下,可以达到5512 bps 的嵌入容量,对噪声添加、滤波、剪切、压缩等各种信号处理攻击具有良好的鲁棒性。     

改进PVO预测的自适应选块可逆图像水印

为了解决预测误差方法在预测精度和图像不可感 知性上的不足,提出一种基于改进PVO的自适应选块可逆图像水印算 法。首先对原始图像进行分块,并利用子块内相关像素不平均值之间的梯度计算子块 噪声级;然后结合像素值排序预测 算子得到预测误差直方图;最后根据子块噪声级自适应地选择水印的嵌入位置,并采用本 文算法进行水印嵌入。本 算法可以根据原始图像的特性自适应选择水印嵌入的子块,提高了像素预测精度,减少了水 印嵌入产生的失真;提取水印信息 后,可以无失真地恢复原始图像。实验结果表明,本文针对噪声级判断以及PVO算法的改进 策略可以有效提升可逆图像水印 算法的性能,在相同的嵌入容量下,本算法嵌入水印后的图像峰值信噪比较相关文献平均提 高了1.3%左右,具有更好的不可感知性。     

Robust and reversible image watermarking in homomorphic encrypted domain

This paper proposes a robust and reversible watermarking scheme for the encrypted image by using Paillier cryptosystem. In the proposed method, the original image is divided into a number of non-overlapping blocks sized by 8 × 8 and Paillier cryptosystem is applied to encrypt the pixels in each block. Firstly, a data hider can calculate the statistical values of encrypted blocks by employing modular multiplicative inverse (MMI) method and looking for a mapping table. Then a watermark sequence can be embedded into the encrypted image by shifting the histogram of the statistical values. On the receiver side, the shifted histogram can be obtained from both the encrypted image and the decrypted image. Furthermore, the embedded watermark can be extracted from the shifted histogram. The encrypted original image can be restored by employing inverse operations of histogram shifting. This is followed by a decryption operation to restore the original image. In the proposed method, the hidden bits can still be extracted correctly under some typical content-preserving operations, such as JPEG/JPEG2000 compression and additive Gaussian noise. Compared with the previous reversible watermarking methods in plaintext domain, the proposed method has satisfactory performance in image quality and robustness. Experimental results have shown the validity of the proposed method.     

一种基于图像插值的SIFT算法研究

SIFT特征是图像的局部特征,其对旋转,尺度缩放,亮度变化保持不变性,对视角变化、一定角度的仿射变换、噪声也保持一定程度的稳定性.提出了一种具有尺度不变特征转换的图像插值的SIFT算法.首先对图像进行SIFT特征提取,利用K-D树搜索并计算最近邻特征向量与次最近邻向量间的欧式距离来实现对特征点的匹配.在此基础上加入图像插值法增大采集特征点的范围,从而增加特征点匹配的对数.最后比较3种图像插值方法.实验结果表明：双线性插值法获取的特征点匹配的对数最多,但匹配时间较长.     

基于图像归一化的数字水印嵌入算法研究

为了更好对数字图像版权进行保护,提高数字水印的鲁棒性,以图像归一化技术为基础,提出一种可有效抵抗几何攻击的数字水印新算法。算法利用图像归一化和不变质心理论,通过对原始图像和攻击后的图像的归一化处理,使水印和图像在嵌入与提取过程保证同步,实验结果表明,该算法具有较强的抵抗几何攻击的能力,提高了数字水印抗几何攻击的鲁棒性。嵌入的水印容量较大且水印图像的质量也较高。     

基于小波变换的彩色图像数字水印新算法

提出了一种将灰度图像嵌入到原始彩色图像中的新数字水印算法.对RGB色彩空间彩色图像的绿色分量和蓝色分量进行haar小波变换.低频系数经过量化,将经过Arnold置乱后的灰度水印图像的位平面嵌入到低频子带.水印提取不需要原始载体图像.实验结果表明,该彩色图像数字水印算法不仅具有较好的透明性,而且对诸如叠加噪声、JPEG压缩、平滑滤波、几何剪切、图像增强和马赛克效果等攻击均具有较好的鲁棒性.     

一种改进的线性图像插值算法

针对传统的双线性插值法在对图像进行插值后会不可避免的产生边缘模糊的问题,提出了一种改进的线性插值法,该算法首先把待插值点分为三类,然后分别选取合适的已知点进行插值。通过对经典图像lena和pepper进行插值的实验结果表明,该算法的插值效果与双立方法相当,但计算量远远小于双立方,能有效的保持图像边缘信息,提高了图像质量。     

区域指导的自适应图像插值算法

提出了一种以图像区域的一致性为指导的自适应选择插值公式(简称ADA)的图像插值算法.首先将图像分割成不同区域,然后结合近邻法和众数法确定待插值点所属区域,将待插值点分类处理:对于区域内的点,采用线性插值;对于区域间的过渡点,设计非线性插值公式,分配较大的权值给与待插值点属于同一区域的邻域像素,分配较小的权值给其它邻域像素.实验表明,ADA图像插值算法得到的插值图像有较好的主观图像质量,其峰值信噪比(PSNR)比传统方法平均提高了3.11～4.39 dB.