一种基于可逆脆弱水印的图像认证算法

通过向图像嵌入水印,可实现图像的真伪鉴定。然而由于量化误差、信息嵌入及截断误差等原因,含水印图像在被确认为真实无误后,无法将原始图像恢复出来。采用可逆水印可以解决这一问题。该文提出了一种可逆脆弱水印算法,它可对图像进行真伪认证,并在图像通过认证后,恢复出原始图像。     

基于Tchebichef矩的几何攻击不变性第二代水印算法

提出了一种基于原始图像的Tchebichef矩实现的几何攻击不变性第二代盲水印算法,利用原始图像的Tchebichef矩估计图像可能经历的几何攻击的参数来还原图像,其中,原始图像的Tchebichef矩可作为水印检测器的密钥.水印嵌入过程结合人类视觉系统的特性,且可在任何图像变换域中实现,给出了小波域的一种实现方法.水印检测过程采用独立分量分析技术不仅可以检测到水印而且可以提取水印,实现了真正意义上的盲检测.实验结果表明,该水印算法对于通用水印测试软件Stirmark提供的各种攻击具有很好的鲁棒性.     

一种相移键控数字图像水印算法

根据相移键控原理．提出了一种不可逆DWT域二相相位键控数字图像水印算法．水印信号为二值图像，用不同相位的正弦信号将水印调制后嵌入到数字图像DWT变换系数中；用提取的同频率正弦信号的相位进行水印提取；该方法嵌入的水印具有非常好的安全性，且水印提取不需要原始未加水印的图像．实验结果表明该方法具有很好的不可见性；对JPEG压缩、图像加噪声和图像滤波等常见的图像处理具有极强的鲁棒性．     

Fast two-layer image watermarking without referring to the original image and watermark

A fast two-layer image watermarking without referring to the original image and watermark is proposed in this study. Two layers of algorithms are employed to simultaneously hide the same watermarks in the spatial domain. More specifically, the first layer watermarking resists high-frequency destruction, while that in layer two resists low-frequency destruction. Although the image is modified through two layers of watermarking, the watermarks are still invisible. In addition, the proposed watermarking has other advantages. First, the proposed embedding technique is based on an intra-relationship within the original image rather than an inter-relationship between the original and watermarked images so that the original image is not required during the detection process. Second, the proposed watermark is composed of fixed and variable parts. The fixed part allows the detection of the watermark existence and location without referring to the original watermark. The variable part permits greater flexibility and variety of watermarks. Third, the proposed watermark is a short serial number, which allows it to be duplicated. Because of the duplication, a majority voting strategy can be employed to facilitate watermark detection. Finally, the proposed method is fast and simple. It takes only one or two seconds for either the embedding stage or the detection stage. Various experiments have been conducted to verify the above advantages of the two layer watermarking.     

一种基于ICA方法的数字水印技术

提出了一种新的水印方法,这种方法在宿主图像的小波域上嵌入另一幅数字图像,这个数字图像就是水印。在提取水印的过程中采用了独立成分分析(ICA)的技术。水印被插入到了中频子带中。用一个视觉掩蔽函数来修改水印图像,保证了嵌入水印后的宿主图像的视觉质量。在提取水印过程时盲检测过程不需要原始图像,其中采用了ICA方法。对于大部分主要的攻击,这种方法表现出了良好的性质。     

基于特征的易碎图像水印框架

提出了一种基于特征的易碎图像水印框架,来阻止VQ攻击.图像特征被提取出来,用 来处理原始水印或生成水印,使得要嵌入的水印信息不仅不被攻击者知道,而且依赖于原始图 像.因此,不同的原始图像嵌入了不同的水印信息,从而使得攻击者无法建立VQ码表,因而无法 实现VQ攻击.同时,为了提高水印的安全性和篡改的局部检测性,本文给出了该框架下水印嵌 入方法的基本要求.根据该易碎图像水印框架,本文设计了一种基于图像矩不变量的易碎水印算 法.分析和实验结果表明,该算法不仅可以很好地、局部地检测图像中的篡改.即使图像中仅有一 位被篡改时.同时,在不需任何额外的密码或图像索引号的情况下,成功地抵抗VQ攻击.     

基于图像特征的二值水印嵌入和盲检算法

提出了一种基于图像特征的二值水印嵌入和盲检测算法。将原始图像及待检测的图像进行离散小波变换,通过提取低频子带变换系数的均差与设定的阈值相比较,根据不同的结果选择不同的算法从而实现水印序列的嵌入和盲提取。该算法的优点在于在水印检测时,不需要原始图像的参与。实验结果表明,算法对JPEG压缩具有强的抵抗能力,同时,对噪声、滤波等也具有较好的鲁棒性。     

An efficient wavelet-tree-based watermarking method

This paper proposes a blind watermarking scheme based on wavelet tree quantization for copyright protection. In such a quantization scheme, there exists a large significant difference while embedding a watermark bit 1 and a watermark bit 0; it then does not require any original image or watermark during watermark extraction process. As a result, the watermarked images look lossless in comparison with the original ones, and the proposed method can effectively resist common image processing attacks; especially for JPEG compression and low-pass filtering. Moreover, by designing an adaptive threshold value in the extraction process, our method is more robust for resisting common attacks such as median filtering, average filtering, and Gaussian noise. Experimental results show that the watermarked image looks visually identical to the original, and the watermark can be effectively extracted.     

Robust logo watermarking using biometrics inspired key generation

In this paper, a novel logo watermarking technique with key concept is proposed using fractional wavelet packet transform (FrWPT), non-linear chaotic map and singular value decomposition (SVD). The core idea is to use biometrically generated keys in the embedding process of gray-scale watermark. Therefore, this paper first proposes a method for generating keys from biometrics efficiently. Then the host image is first randomized with the help of non-linear chaotic map followed by the embedding in the FrWPT domain by modifying the singular values of the randomized image. Further, in order to enhance the security, an authentication key is formed to authenticate the watermarked image. Finally, a reliable extraction process is proposed to extracted watermark from the possibly attacked authenticate watermarked image. The security, attack and comparative analysis confirm high security, efficiency and robustness of the proposed watermarking technique. Further, an efficient solution is also proposed to deal with the ambiguous situations created by SVD in watermarking.     

一个基于矢量量化的数字水印算法

文章提出了一个新的基于矢量量化的数字水印算法,与基于DCT(DiscreteCosineTransform)、DFT(DiscreteFourierTransform)及DWT(DiscreteWaveletTransform)等的传统水印算法不同,该算法利用码书分割方法和矢量量化索引的特点,在矢量量化的不同阶段分别嵌入水印来保护原始图像的版权,水印检测不需要原始图像。实验结果表明,该方法实现的水印具有良好的不可见性,并对JPEG压缩、矢量量化压缩、旋转以及剪切等空域操作也具有较好的稳健性。     

基于分形压缩的整数小波图像水印技术

通过对现有图像压缩和水印技术的研究,考虑图像压缩率和图像恢复的容错能力,提出了一种基于分形图像压缩编码的整数小波图像水印技术.水印嵌入时,用分形压缩编码技术对灰度水印图像进行高效压缩,再把压缩编码嵌入到载体图像的整数小波系数里,实现了在数字图像整数小波变换域中水印的大容量无损嵌入.根据提取算法,盲提取水印图像的分形编码,分形解压缩获得水印图像.经过实验验证,本水印技术具有较好的数据压缩和隐蔽性能,达到预期的设计目的.     

面向屏幕拍摄的端到端鲁棒图像水印算法

目的 在抗屏摄鲁棒图像水印算法的研究中,如何在保证含水印图像视觉质量的同时提高算法的鲁棒性是存在的主要挑战。为此,提出一种基于深度学习的端到端网络框架以用于鲁棒水印的嵌入与提取。方法 在该网络框架中,本文设计了包含摩尔纹在内的噪声层用以模拟真实屏摄噪声造成的失真,并通过网络训练来学习到抵抗屏摄噪声的能力,增强网络生成的含水印图像的鲁棒性;同时引入了最小可察觉失真（just noticeable distortion,JND）损失函数,旨在通过监督图像的JND系数图与含有水印信息的残差图之间的感知差异来自适应控制鲁棒水印的嵌入强度,以提高生成的含水印图像的视觉质量。此外,还提出了两种图像区域自动定位方法,分别用于解决：拍摄图像中前景与背景分割即含水印图像区域的定位矫正问题,以及含水印图像经过数字裁剪攻击后的解码问题。结果 实验结果表明,引入JND损失函数后嵌入水印图像的视觉质量得到了提高,平均的峰值信噪比（peak signalto-noise ratio,PSNR）、结构相似性（structural similarity,SSIM）可分别达到30.937 1 dB和0.942 4。加入摩尔纹的噪声模拟层后,所提算法的误码率可下降1%～3%,具有抵抗屏摄噪声的能力。另外,将图像的R通道嵌入用于抗裁剪的模板,使得算法可有效抵抗较大程度的数字裁剪攻击。本文算法的计算复杂度较低,对单幅图像进行嵌入时,定位与提取操作的总耗时小于0.1 s,可满足实际应用场景的实时性需求。结论 本文算法的嵌入容量和生成的含水印图像视觉质量较为理想,且在不同拍摄距离、角度以及不同拍摄和显示设备条件下的鲁棒性优于已报道的主流算法。     

基于混沌的图像的数字水印隐藏算法

数字水印技术是进行数字产品版权保护的一种手段。该文提出了一种基于混沌的图像的数字水印隐藏方法。该算法应用混沌系统生成的混沌序列，改变水印的嵌入位置，使得嵌入位置具有随机性，同时综合考虑嵌入水印后的视觉效果，使得像素的改变不会影响图像的不可见性。该方法特征：水印的不可见性好；水印的嵌入和提取过程中需个人的密钥，由于混沌的混沌特性，因此不知该密钥的用户无法正确恢复水印；水印的提取不需要原始图像。计算机仿真结果令人满意。     

基于Arnold置换的交换加密水印算法

针对载体图像内容安全与数字水印版权保护,结合Arnold置换与直方图平移可逆水印算法,提出基于Arnold置换的交换加密水印算法.算法利用置换后图像直方图不变的特性,将在密文中嵌入水印的操作映射到明文中,实现了加密与水印操作先后顺序的交换.在提取水印时,可直接从含水印的密文中提取水印,也可解密后再提取水印.实验结果表明,该算法加密操作与水印嵌入操作间的先后顺序不影响含水印密文的生成,解密操作与水印提取操作的先后顺序不影响水印提取与图像恢复,且直接解密得到的含水印明文图像质量较高,水印的不可见性好,算法有较高的效率.     

基于中心与邻域系数均值关系的盲水印算法

为了能够更好的满足水印的鲁棒性和不可见性,提出了一种基于关系的DWT域盲水印算法,首先对原始图像进行二级小波变换,在小波系数的中频子带中,根据比较中心系数与邻域系数均值关系的方法来嵌入水印,水印嵌入前进行了最优置乩处理,使得修改的中频系数最少,从而保证了较好的不可见性.在水印的提取过程中无需参考原始图像,实现了全盲检测.通过对嵌入水印的图像进行加入噪声、滤波、压缩以及裁剪等大量图像处理实验,均能正确检测出水印,结果表明算法具有很好的感知效果以及较强的鲁棒性,可用于数字图像的版权保护.     

A wavelet-tree-based watermarking method using distance vector of binary cluster

This paper proposes a wavelet-tree-based watermarking method using distance vector of binary cluster for copyright protection. In the proposed method, wavelet trees are classified into two clusters using the distance vector to denote binary watermark bits. The two smallest wavelet coefficients in a wavelet tree are used to reduce distortion of a watermarked image. The distance vector, which is obtained from the two smallest coefficients of a wavelet tree, is quantized to decrease image distortion. The trees are classified into two clusters so that they exhibit a sufficiently large statistical difference based on the distance vector, which difference is then used for subsequent watermark extraction. We compare the statistical difference and the distance vector of a wavelet tree to decide which watermark bit is embedded in the embedding process. The experimental results show that the watermarked image looks visually identical to the original and the watermark can be effectively extracted upon image processing attacks.     

基于人工神经网络的数字音频水印算法

提出了一种新的基于神经网络训练学习的数字音频水印算法 ,采用本算法在一段数字音频数据中隐藏了一幅不可感知的二值图像 .通过后向传播算法的神经网络训练出模板信号与嵌入了水印信号的音频之间的关系特征 ,由于神经网络具有学习和自适应的特性 ,通过训练后的神经网络几乎能够完全恢复嵌入到音频中的水印数据 .通过仿真实验结果表明该算法具有较好的鲁棒性和抵抗常用的信号处理方法的处理的能力 ,特别是在水印检测时不需要原始的音频信号 .     

彩色数字图像的脆弱数字水印

针对彩色数字图像局部区域内容保护和认证,研究了彩色数字图像的脆弱数字水印.为了保证水印的安全性,利用三维二值混沌序列对原始二值水印图像进行加密,对提取的加密二值水印图像进行解密.嵌入载体图像的水印和从嵌入水印的图像中提取的水印均是加密水印.将彩色数字图像中被保护区域的三个分量的小波变换域分别嵌入加密水印,以保护其内容的完整性和不可篡改性.采用模运算实现水印的嵌入和盲提取.理论分析和实验结果表明,该脆弱水印算法对彩色数字图像保护区域内的任何篡改,都能够正确地检测和定位.     

A simple ICA-based digital image watermarking scheme

In a digital watermarking scheme, it is not convenient to carry the original image all the time in order to detect the owner's signature from the watermarked image. Moreover, for those applications that require different watermark for different copies, it is preferred to utilize some kind of watermark-independent algorithm in extraction (does not need a priori knowledge of the watermark). In this paper we introduce a novel approach called WMicaT that employs an independent component analysis technique in watermark embedding and extraction. Using a single ‘public image’ that can be made publicly available, the new algorithm is able to extract the watermark without requiring the original image and any information about the watermark. In addition, the watermark is not limited to some specific binary sequences but can be any meaningful image. The WMicaT method, undergoing different experiments, has shown its robustness against many attacks.     

基于可逆整数变换的无损水印新算法

无损(也叫可逆)水印主要用于数据(如图象)的完整性认证,其特点之一是当加水印图象没有被修改时,所嵌入的水印可以完整地从加水印图象中去除,从而可以在接收端无损地恢复出原始图象。本文提出一种新的基于可逆整数变换的无损水印算法,利用整数变换后图象象素对均值和差值之间所存在的冗余,嵌入认证信息。文献中已有的方法只利用了差值冗余,而我们的算法则进一步考虑了均值和差值的相关性。利用算术编码压缩由二者所得的相关位流,可以获得较大的存储空间和较高的加水印图象质量。