一种基于直方图统计特征的灰度图像水印算法

直方图是数字图像的一个重要全局特征的表示方法,利用直方图的这个性质在空域里实施水印的嵌入和提出。在水印嵌入过程中,首先根据载体图像的特征得到其相应的直方图,即在相应灰度级下各个像素值出现的几率大小;然后计算出直方图相邻元素的距离,找出其最大值;再根据最大值和经过预处理过的二值水印来调整直方图的布局;最后得到含水印图像。在水印提取过程中,根据含水印图像和原始图像的直方图特点,找到嵌入水印的像素值,从而提取出水印。实验结果证明,该算法具有较好的抗几何攻击性质。     

基于图像插值和直方图平移的可逆水印算法

现有的基于直方图的可逆水印算法嵌入容量较少,针对这一问题,结合图像放大后像素点的特征,提出一种新的可逆水印算法。利用插值方法将图像放大4倍,既增加了图像的像素个数,又增强了像素之间的相关性;使用上下左右4个像素点计算像素点的预测误差值,并构造直方图,在峰值点处嵌入水印信息;利用相反的过程提取水印,并根据插值原理恢复原始图像。实验结果表明,将图像放大后再嵌入,可嵌入水印容量提高了3倍。算法不可见性较好、嵌入容量较大,可用于图像隐藏、信息安全等领域。     

基于同态加密系统的图像鲁棒可逆水印算法

同态加密技术可用于保护数据隐私并允许对密文数据进行算术操作,在云计算安全上有着很好的应用前景.针对云计算中的隐私保护和数据安全等问题,本文提出了一种基于同态加密系统的图像鲁棒可逆水印算法,主要思想为：1）对原始图像进行分块和利用Paillier加密系统进行加密得到密文图像;2）在加密域中,通过模乘法逆元MMI （Modular Multiple Inverse）方法和查询相应的密文映射表得到每个密文分块的统计量,然后利用同态特性对统计量进行直方图平移来嵌入水印信息;3）在接收方,可从含水印的密文图像的统计量直方图中完整提取水印,并可通过对统计量进行与嵌入过程相反的直方图平移操作来恢复原始密文图像;4）含水印的密文图像在直接解密后可从其统计量直方图中完整提取水印信息和恢复原始图像;5）解密后的含水印图像在受到一定程度的攻击后（如JPEG/JPEG2000压缩和叠加高斯噪声等）,水印仍能正确提取.该算法实现了在不对原始图像进行预处理的情况下可直接在加密后的密文图像中嵌入水印,并可分别在加密域或明文域提取水印和恢复原始密文图像或原始明文图像,而且嵌入的水印对常见的图像处理操作具有一定的鲁棒性.实验仿真结果验证了本文算法的有效性.     

基于帧间预测误差扩展的可逆视频水印

为了提高可逆视频水印的嵌入容量和嵌水印视频质量,提出一种使用运动估计和预测误差直方图修改的算法.在嵌入端,根据视频中相邻帧间的内容关系,对每一帧使用运动估计获得其像素的预测误差,生成预测误差直方图,并通过扩展位于直方图峰值点的预测误差来嵌入水印;在每帧的嵌入过程中会产生少量用于提取水印和还原视频的头信息,包括运动向量和边界表等,将其与水印一起嵌入到该帧的参考帧中.在提取端,先获取参考帧中的水印和头信息并还原参考帧,保证提取操作具有正确的上下文,然后根据获取的头信息和还原后的参考帧提取当前帧中的水印.实验结果表明,采用文中算法获得的预测误差直方图具有高度的集中性,并且对像素值的修改十分微小,比其他可逆水印算法具有更大的嵌入容量和更好的嵌水印视频质量.     

一种基于可逆数字水印的图像认证方案

针对医疗图像、遥感图像等敏感数字图像在认证水印的嵌入过程中不能引入失真的特点,提出一种基于可逆数字水印的图像完整性认证方案:首先提取图像特征,将其作为hash函数的输入;再用图像发送者的私钥对hash值进行数字签名;最后将数字签名作为水印数据,利用图像相邻像素点差值直方图的特征,轻微改变图像像素点的灰度值来可逆嵌入水印数据。方案实现简单,水印嵌入后图像失真小,认证通过后还可以完全恢复原始图像。理论和实验证明水印嵌入后,PSNR值能达到51.14dB以上。     

基于奇偶性的大容量医学图像可逆水印算法

本文提出了一种针对医学图像的基于奇偶性的大容量可逆水印算法。相比一般图像医学图像拥有更多接近0 值的像素点,在嵌入过程中容易溢出。通过测试选择像素中嵌入水印信息不会引起溢出的像素携带水印信息。本算法充分利用了医学图像中所有有能力携带水印信息的像素,提高了医学图像的嵌入率。为保证水印信息提取端图像像素的正确分类和算法的可逆性,本算法基于像素预测误差的奇偶性改进了提取端的测试算法。实验分析表明,本算法不仅保证了含水印医学图像的视觉效果,同时提高了医学图像的水印嵌入容量。对于一般图像,在水印嵌入量和视觉效果方面也有一定的提升。     

奇偶性分类下大容量医学图像可逆水印算法

提出了一种针对医学图像的基于奇偶性的大容量可逆水印算法.相比一般图像,医学图像拥有更多接近0值的像素点,在嵌入过程中容易溢出.通过测试选择像素中嵌入水印信息不会引起溢出的像素携带水印信息.本算法充分利用了医学图像中所有能携带水印信息的像素,提高了医学图像的嵌入率.为保证水印信息提取端图像像素的正确分类和算法的可逆性,本算法基于像素预测误差的奇偶性改进了提取端的测试算法.实验分析表明,本算法不仅保证了含水印医学图像的视觉效果,同时提高了医学图像的水印嵌入容量.对于一般图像,在水印嵌入量和视觉效果方面也有一定的提升.     

基于支持向量机的鲁棒盲水印算法

提出了一种基于支持向量机的鲁棒盲水印算法.该算法首先用多尺度Harris-Laplace检测算子从载体图像中提取出稳定的特征点,然后根据特征自适应确定局部特征区域,在特征区域选择一些点作为嵌入水印的点,结合图像的邻域相关性,根据灰度图像特点,选取特征向量作为SVR训练模型,进而利用SVR进行预测,调节嵌入点的像素值进行水印的嵌入和提取.实验结果表明,用该技术嵌入水印后的图像具有很好的图像感知质量,时常规信号处理乖去同步攻击特别是JPEG压缩具有较强的鲁棒性.     

基于图像特征和霍夫曼编码的图像水印算法

将霍夫曼编码原理引入数字水印领域,提出一种基于图像特征的数字水印新算法,以降低数字水印算法复杂度。算法在嵌入水印时,首先将数字图像进行三级小波分解,并提取三级逼近分量的边缘特征。然后用霍夫曼编码计算边缘特征矩阵的顶端结点,再将此结点值嵌入到细节分量中。最后进行三级小波逆变换得到嵌入水印的图像。算法在提取水印时,根据嵌入水印的过程找到嵌入点,提取出待检测图像中的水印,并分析得到检测结果。仿真实验表明,该算法复杂度低、载荷小,具有很好的有效性和可行性。     

基于采样预测和差值变换的医学图像可逆水印算法

针对远程诊疗应用场景下医学图像传输的安全性问题,提出一种基于采样预测差值变换的医学图像可逆水印算法.首先对图像进行采样并预测得到相邻子样图像的像素值;然后计算得到子样图像间的像素差值,通过调整差值嵌入水印信息并形成水印图像.接收端在水印图像没有遭到篡改情况下能正确提取出水印信息并且无失真地还原原始图像.算法充分利用图像子样像素之间的高相关性,提高了嵌入容量;另外,算法具有较好的图像质量和运行效率,实验结果证明了算法的优越性.