基于小波变换的数字水印隐藏与检测算法

主要研究了在数字语音信号中加入数字水印的方法,提出了一种基于小波变换的数字水印隐藏与检测算法,用这种算法隐藏水印具有很强的隐藏性,对原始语音的影响基本上察觉不出来。叠加了水印的语音在经过多种强干扰及各种信号处理的变换之后,使用本算法仍能正确检测出水印的存在,如它可以抵抗噪声干扰、去噪算法对信号进行去噪处理、语音信号的有损压缩以及信号的重新采样等。     

一种大容量的半色调图像水印算法

在半色调图像中隐藏信息是解决印刷品的版权保护、来源认证和防止伪造等问题的有效措施。提出了一种能在半色调图像中嵌入大容量数据的隐藏算法,该算法利用误差扩散算法将待隐藏的信息作为误差信号嵌入到与该位置相邻的多个像素上,信息嵌入与半色调处理同步完成。实验表明本算法能将一幅与半色调图像同样大小的二值水印图像嵌入到半色调图像中,载有水印的图像在经受一定的噪声干扰、污损和旋转的情况下,仍能有效提取水印图像。该算法可用于普通证件的防伪。     

基于时域扩展回声隐藏的数字音频水印研究

信息隐藏是一种在不对载体信号产生过多影响的条件下将额外的信息嵌入数字媒体中以实现版权保护、隐蔽通信等功能的技术,回声隐藏是利用音频作载体的一种信息隐藏技术。传统时域扩展回声隐藏技术存在着两个影响水印安全和质量的问题,在此基础上对其算法进行改进,在保证音频质量和降低误码率的同时,使嵌入的水印贯穿到了整个信号,增强了水印的鲁棒性。     

基于m序列的音频水印隐藏算法

该文提出基于m序列的音频信息隐藏算法,将需要隐藏的水印信息进行m序列的扩展;对数字音频信号进行分段离散小波变换,最后将经过调制的水印信号嵌入到二层小波变换的中频系数中。在接收端,利用盲检测可以精确地提取水印信号。实验仿真结果表明:算法对原始载体音频信号的影响极小,具有较好的鲁棒性和透明性。     

窄带的自同步音频水印算法

提出了一种适应于短波窄带信道的自同步音频水印算法.该算法具有如下优点:(1)在隐藏水印信息的同时,嵌入同步信号,使得水印具有时钟自同步和数据自同步的能力.(2)水印信号基于窄带信道的传输,适用于短波广播.(3)水印信号能够抗拒短波传输中的各种干扰.实验表明:该算法能够实际地应用于短波节目的水印嵌入,对于短波传输中的各种干扰都有较好的鲁棒性.     

一种基于Arnold混沌映射的小波变换域图像水印算法

提出一种基于小波变换的数字图像水印算法.通过对宿主图像,经过Arnold变换加密后的水印图像分别进行多分辨率小波分解,达到自适应嵌入水印信息的目的.实验结果表明,该方法嵌入的数字水印不但具有较好的不可见性,而且对图像处理有较好的鲁棒性;同时由于对原始水印图像进行加密处理,该算法达到既隐藏信息的存在,又隐藏信息的内容的双重安全效果.     

基于SVD的灰度水印单色通道嵌入算法

为了更有效地进行多媒体数据的版权保护,提出了一种在真彩色宿主图像中利用奇异值分解实现的灰度水印嵌入的鲁棒算法。该算法首先利用奇异值的特征来对灰度水印图像进行编码预处理,编码后的水印信息存储为二值数字序列,并选择视觉掩蔽性高的宿主图像区域进行隐藏。为了保证水印的不可察觉性,该水印算法先提取宿主图像RGB彩色空间中的蓝色通道分量,然后选择其中具有高活动因子的图像分块作为水印的嵌入区域。用该算法对灰度水印图像进行处理,不仅实现了水印的盲提取,而且在保证隐藏灰度水印大容量生动信息的同时,对宿主图像的视觉效果影响很小。实验结果表明,该水印算法不仅较传统方法有更高的鲁棒性,而且灰度水印图像的提取结果受常见的图像处理攻击操作的影响非常小。     

基于BCH码和回声隐藏的音频水印技术

为提高回声隐藏方法中水印信息的提取效果和准确率,在原始载体基本不变化的基础上加大水印信息的嵌入量,提出了一种使用双向回声核来增加隐藏效果和嵌入量并对水印信息进行BCH编码以利于提高提取准确率的方法,利用功率倒谱方法来确定水印嵌入位置便于增加水印信息的提取率.仿真实验结果表明,该方法算法简单、执行效率高、水印隐藏效果好,在受到恶意攻击后提取出的水印信息的准确率远远高于原方法.     

自适应语音信息隐藏的小波方法

语音信号作为一种特殊的信息隐藏载体,在其中进行信息隐藏时必须充分考虑人类的听觉特性。该文以小波变换为基础,提出了一种盲检测的自适应语音信息隐藏算法。该算法首先依据语音信号小波变换的系数来刻画不同语音段对人类听觉感知特性的影响,然后根据这种特征刻画来确定秘密信息的嵌入位置和强度,同时兼顾了鲁棒性和隐藏量的要求,最后以数字实验验证了该算法具有较好的信息隐藏性能。     

基于图像纹理复杂度的小波域数字水印算法

针对水印信息嵌入量小、鲁棒性弱、遮蔽性差的问题,提出一种基于图像纹理复杂度的小波域人类视觉系统的水印算法。该算法将载体图像进行分块,计算每块的图像熵,并根据图像熵对载体图像的纹理特征区域进行分类,不同纹理特征水印的嵌入量不同。利用Logistic映射对水印信号进行置乱变换,将水印信号嵌入到二层离散小波变换的低频系数中,并利用小波域人类视觉模型控制水印的嵌入强度。在提取水印时,通过水印误码率和峰值信噪比评价水印质量。实验结果表明,该算法能抵抗噪声干扰、裁剪和密钥攻击,水印图像具有较强的鲁棒性和良好的遮蔽性。     

Perceptually adaptive spread transform image watermarking scheme using Hadamard transform

The present paper proposes a digital image watermarking scheme using the characteristics of the human visual system (HVS), spread transform technique and statistical information measure. Spread transform (ST) scheme is implemented using the transform coefficients of both the host and the watermark signal. Watermark embedding strength is adaptively adjusted using frequency sensitivity, luminance, contrast and entropy masking of HVS model. The choice of Hadamard transform as watermark embedding domain offers several advantages, such as low loss in image information (higher image fidelity), greater reliability of watermark detection and higher data hiding capacity at high degree of compression. Performance of the proposed method is compared with a number of recently reported watermarking schemes based on spread spectrum (SS) and quantization index modulation (QIM).     

零知识水印验证协议

在数字产品中嵌入数字水印,是对其进行版权保护的一种有力手段.近年来提出了不少数字水印方案,但是它们中大部分都是对称的,即用于水印嵌入和水印检测的密钥是相同的.而许多实际的应用都要求非对称的数字水印方案,即水印检测时所知道的秘密不足以修改、伪造或移去水印.对基于比特承诺和零知识证明的水印验证协议进行了研究.所有权证明者采用基于扩频的对称水印技术,在宿主信号中嵌入水印;水印检测的密钥采用比特承诺的形式提交给验证者,通过证明者和验证者之间的交互协议,验证者可以提取到所嵌入的水印,但无法修改、伪造或移去水印.分别提出了验证一个和多个水印比特的协议,可应用于验证嵌入在图像、音频和视频数据中的扩频水印.     

结合纹理复杂度与 BEMD 的灰度水印图像算法

本文提出并实现了一种结合纹理复杂度和二维经验模态分解(BEMD)的灰度水印图像算法。该算法首先对 Arnold 变换的水印图像进行 BEMD 分解,得到不同尺度的内蕴模态函数及余量信息。其次,对宿主图像分块进行纹理复杂度的计算,选择纹理复杂度高的区域作为嵌入位置;为了使水印图像的内蕴模态函数能与宿主图像更好地融合,对宿主图像进行了与水印图像相同筛分条件的 BEMD 分解。最后,将水印信息重复地嵌入到宿主图像预先选好的位置中,再对嵌入水印信息后的内蕴模态函数及余量重建得到嵌入水印后的图像。水印提取则为水印嵌入的逆过程。通过对不同纹理程度的宿主图像进行实验,得到嵌入水印后图像的峰值信噪比均在 40 dB 以上,面对 8 种常见攻击时提取水印的 NC 值均在 0.95 以上。与现有算法进行对比,该算法在大比例剪切、噪声攻击、图像滤波和 JPEG 压缩攻击上表现出色,且结果整体优于对比算法。     

基于量化函数的无失真扩频鲁棒水印设计

提出一种无失真扩频鲁棒水印方案,该方案通过量化函数对受版权保护的图像的小波域进行量化,产生的二值序列直接作为水印,即特征水印。由于该方案是基于图像内容的,并没有向图像中嵌入任何信息,不需要真正执行IDWT,水印图像没有任何失真,因而扩频水印方案是无失真水印嵌入方案。水印的鲁棒性主要由量化参数决定,而不是像传统的水印方案那样一般由嵌入的水印信息量所决定。     

基于导入函数引用次数的扩频软件水印方案

在研究扩频软件水印基本原理的基础上,提出一种新的扩频软件水印方案.该方案将软件导入函数引用次数作为软件的特征矢量,通过修改矢量各分量值将水印信号分散隐藏在软件整个代码内,并用相关性检测模型检测水印.给出水印信号的嵌入和检测模型,并对方案的抗攻击性和鲁棒性进行讨论.结果表明,与现有软件水印相比,该方案隐蔽性较高,实现应用比较简单,且能够有效抵抗多种常见类型的攻击.     

Multiplicative watermarking of audio in DFT magnitude

In this paper, watermark is multiplicatively embedded in discrete fourier transform magnitude of audio signal using spread spectrum based technique. A new perceptual model for magnitude of discrete fourier transform coefficients is developed which finds the regions of highest watermark embedding capacity with least perceptual distortion. Theoretical evaluation of detector performance using correlation detector and likelihood ratio detector is undertaken under the assumption that host feature follows Weibull distribution. Also, experimental results are presented in order to show the performance of the proposed scheme under various attacks such as presence of multiple watermarks, additive white gaussian noise and audio compression.     

Insertion, Deletion Codes With Feature-Based Embedding: A New Paradigm for Watermark Synchronization With Applications to Speech Watermarking

A framework is proposed for synchronization in feature-based data embedding systems that is tolerant of errors in estimated features. The method combines feature-based embedding with codes capable of simultaneous synchronization and error correction, thereby allowing recovery from both desynchronization caused by feature estimation discrepancies between the embedder and receiver; and alterations in estimated symbols arising from other channel perturbations. A speech watermark is presented that constitutes a realization of the framework for 1-D signals. The speech watermark employs pitch modification for data embedding and Davey and Mackay's insertion, deletion, and substitution (IDS) codes for synchronization and error recovery. Experimental results demonstrate that the system indeed allows watermark data recovery, despite feature desynchronization. The performance of the speech watermark is optimized by estimating the channel parameters required for the IDS decoding at the receiver via the expectation-maximization algorithm. In addition, acceptable watermark power levels (i.e., the range of pitch modification that is perceptually tolerable) are determined from psychophysical tests. The proposed watermark demonstrates robustness to low-bit-rate speech coding channels (Global System for Mobile Communications at 13 kb/s and AMR at 5.1 kb/s), which have posed a serious challenge for prior speech watermarks. Thus, the watermark presented in this paper not only highlights the utility of the proposed framework but also represents a significant advance in speech watermarking. Issues in extending the proposed framework to 2-D and 3-D signals and different application scenarios are identified.     

基于扩频技术的音频水印处理算法的研究

目前的数字水印算法,主要集中在针对图像和视频,对音频、语音数据产品的数字水印算法研究仍然较少,需要提出更多的有效的针对音频、语音数据的数字水印算法。该文以二值图像作为数字水印信息,以音频为嵌入对象,在离散傅立叶变换域的系数上嵌入水印。在离散余弦变换域,采用扩频技术通过对变换域系数进行量化来嵌入水印信息,在水印的提取过程中不需要原始音频信号的参与。     

一种基于M序列扩频的小波域数字水印

该文基于小波变换多分辨率的优良特性，结合M序列扩频技术的保密性强、抗干扰的特点，提出了一种盲数字水印方法。对原始图象先进行小波分解，然后用M序列扩频的方法把水印图象嵌入到变换后图象的第三层细节子图中，而后进行小波重构得到嵌入水印信息的图象。进行相关检测时不需要原始图像。实验证明该水印有很强的不可见性和鲁棒性。     

安全高效的水印认证协议

基于完全零知识交互证明系统和位委托方案,提出了可证明的安全水印认证协议.现有文献大都使用基于Cox的扩频数字水印方案或对其进行修改后的扩频水印方案.采用了鲁棒性较强的更适合于版权保护的乘法嵌入规则,在宿主信号中嵌入水印;水印检测时,在充分考虑了不同的变换域、信道特性以及人类视觉特性的基础上,采用基于广义高斯分布和Weibull分布模型的各种变换域的鲁棒优化检测器.使用位委托方案对数字水印信息进行委托,并联合使用随机序列隐藏水印嵌入位置信息.协议确保了在证明相应水印存在的同时,没有泄露任何有关水印的敏感信息,防止了蓄意攻击者利用认证过程中泄露的有关水印的敏感信息(如水印、水印位置、提取密钥等)来移除或伪造水印.数字水印方案对各种变换域的水印检测器给予了较全面的考虑,所以,应用该协议进行水印认证,其安全性、有效性、鲁棒性和实用性都有较大提高.