融合CFT和LSB的高容量可逆数据隐藏

针对可逆数据隐藏中图像质量和嵌入容量之间相互矛盾的问题,提出一种中心折叠技术与最低有效位替换相结合的可逆数据隐藏方法。该方法首先对原始图像中的像素进行位平面划分,以得到2个位平面;然后利用中心折叠技术将秘密数据折叠,并将折叠后的秘密数据嵌入到原始像素的最高有效位中,以生成2个隐秘像素;最后利用最低有效位替换将秘密数据嵌入到隐秘像素的最低有效位中,以进一步提高嵌入容量。实验结果表明,利用中心折叠技术与最低有效位替换来嵌入秘密数据,嵌入容量达到了1 572 778位,有效地提高了嵌入容量;当嵌入容量相同时,与嵌入秘密数据后的相关算法相比,图像的PSNR提高了约2dB,降低了图像失真,具有更好的不可感知性。     

彩色图像的量子水印算法

为提高彩色图像的量子水印效果，本文提出一种基于新颖的增强量子描述(NEQR)的彩色图像水印嵌入及提取方法。首先将水印图像的幅度调整为与载体图像同样大小，然后采用NEQR方案将载体图像量子化，将水印图像嵌入到载体图像中。两幅图像独立存在，采用一个辅助比特进行切换。通过对水印图像中像素灰度值的24个量子比特实施相位旋转实现对水印图像的置乱。嵌入的水印图像被置乱后，每个像素的灰度信息为一个均衡的量子叠加态，测量后整幅图像为一个均匀的白噪声。水印图像的提取过程为嵌入的逆过程，只需采用嵌入过程所用算子的共轭转置即可。该方法的优点是，可在将来的量子计算机上运行，水印的嵌入不影响载体图像的视觉效果，且嵌入的水印图像具有很好的安全性。      

基于最低有效位的量子图像水印

利用最低有效位的思想,提出了一个量子图像水印方案。在该方案中,嵌入者通过置换载体图像灰度值的某一个比特把水印图像嵌入到量子载体图像的某些像素中,这些像素由一个私钥决定。只有拥有这个私钥的版权者才可以在不知道初始载体图像的前提下提取出水印信息。分别设计了嵌入和提取算法的量子电路图,并给出了该水印算法的计算机仿真。通过比较嵌入载体图像和初始载体图像之间的峰值信噪比,说明提出的水印方案实现了不可见性。实验结果也表明,提出的水印方案具有良好的可伸缩性。     

基于色调处理技术的图像认证算法

基于色调处理技术,该文给出了一种有效可行且具有自修复能力的图像认证算法。首先,基于误差扩散色调处理技术将水印图像4bit色调量化,井依据混沌置乱算子,将色调结果置乱,然后构造平均误差最小的特征集合C,最后依据误差扩散数据隐藏算法将置乱后水印图像隐藏于原始图像中;在认证端,从接收到的图像提取其中所隐藏水印信息并进行逆置乱,比较接收到的图像和反置乱后的隐藏信息,判断内容发生变化的位置,并依据所提取的水印信息修复被篡改图像。实验结果表明,该算法对删除、替换、篡改等破坏图像内容的恶意操作有精确的检测和定位,以及自修复能力。     

抗几何攻击的最低有效位数字水印算法

尽管最低有效位数字水印算法嵌入容量大,但抗几何攻击能力不足.通过分析几何攻击的原理,结合可视密码学和图像归一化技术,提出一种抗几何攻击的最低有效位数字水印算法.首先,利用可视密码学技术将水印隐藏到多幅图片中,同时仅选取一幅图片作为水印.然后对载体图像进行归一化,并以图像的几何中心作为中心提取重要区域.最后,依据重要区域的大小缩放水印,以增强水印与载体间的同步性,并从重要区域像素的低4位中随机选取嵌入位置通过异或运算嵌入水印.实验结果表明,算法具有良好的抗几何攻击能力.     

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.     

支持预览的版权图像共享

针对数字水印技术均不考虑版权图像共享场景中用户的预览需求,以及软件控制方法和附加信息方法的局限性,该文提出一个支持直接从加密图像预览原图像部分视觉内容的版权图像共享方案。为此,将缩略图保持加密的思想引入到用户端嵌入的水印方案中,通过像素调整在加密图像上呈现原图像内容的模糊版本。用于调整的像素位被事先以信息隐藏的方法嵌入隐藏区域中,以保证解密的正确性。此外,用户水印被在解密的同时嵌入到图像中,用于实现对未授权重分发行为的追踪。这样一来,不仅满足了共享过程中用户的预览需求还同时保护了图像的版权。理论分析和实验测试的结果展现了所提方案的安全性、可行性、高效性和鲁棒性。     

一种不携带隐秘信息的安全隐写模型

基于数字图像的缩放算法,提出一种不携带隐秘信息的安全隐写模型.其利用缩放算法推演秘密信息,并非直接将秘密信息嵌入载体图像中.首先选取载体图像,通过相应放大算法将其放大到一定倍数,然后找出秘密图像与新图像中像素信息的相关性,最后再缩小为原图像大小进行传输.由于没有直接修改图像内容,其隐蔽性较好.实验证明,该方法实现简单,运算量小,安全性高,并且对嵌入的信息提取方便,满足隐藏信息的不可检测性,适应于图像隐蔽通信.     

半色调图像中数据隐藏算法

在许多打印和出版应用中,需要在半色调图像中嵌入数据用于作品的版权保护和认证.本文提出了一种半色调图像中数据隐藏的算法,该算法利用DCT的中频系数比较法进行数字水印信息的嵌入.在对数字水印信息进行嵌入前,首先进行编码,转化成比特流,然后通过改变DCT中频系数的序关系嵌入数字水印,经打印/扫描后提取出水印,实验结果显示:该算法能够抵抗打印—扫描攻击,并且隐藏效果好,恢复水印时不需要原始图像.该算法也可用于普通证件的防伪.     

零视差点重组在三维图像数字水印中的应用

在基于深度图像渲染（DIBR）水印方案中,利用深度图像和中央彩色图像通过像素平移渲染出左眼视图和右眼视图,嵌入到中央图像的水印信息会受到严重破坏,无法在左眼视图和右眼视图中正确提取水印信息。本文提出一种DIBR中零视差点的三维图像数字水印方法,利用深度值确定视差值,标定视差为零的点,重新组合成新的载体图像,进行水印嵌入。由于视差为零的像素点在生成左右眼视图时没有发生水平移动,所以此方法克服了DIBR过程中的像素平移带来的攻击。实验证明此方法能得到和二维水印一致的效果并且对于高斯噪声和JPEG压缩都具有良好的鲁棒性。      

基于图像插值的大容量可逆水印算法

提出一种基于图像插值的大容量可逆水印算法 。首先,对输入图像进行下采样 处理,利用某种图像插值方法对下采样生成的图像进行插值放大,得到待嵌入水印信号的载 体图像;然后,对载体 图像进行分块,得到每一分块4个基准像素的最大值和最小值,之后计算每一个非基准像素 分别与最大值和最小值 差值的绝对值,根据自适应选定的差值,计算每一个非基准像素能嵌入的最大水印位数;最 后,从待嵌入的水印信 号中将每一个非基准像素能嵌入的位数转换为十进制数,并将此数修改像素值,完成水印 信号的嵌入。大量的仿 真实验结果表明,本文算法不会出现像素值溢出现象,能实现可逆数据隐藏;与相似的基于 图像插值的可逆水印算法 相比,该算法的嵌入率(ER,embedding rate)更高;在相同 的ER条件下,本文算法的性能更好。     

基于奇异值分解的近无损可逆数字水印方案

提出一种基于奇异值分解(SVD)和可逆信息隐藏的近无损鲁棒水印方法。首先将图像分块,然后进行SVD分解,并将水印嵌入到其进去奇异值的U分量中,最后将可恢复载体图像的信息经可逆信息隐藏方法嵌入到水印图像中,在提取水印和恢复载体图像过程中都不需要原载体图像。实验证明,该算法不仅能使原载体图像近无损恢复,而且能有效地抵抗JPEG压缩、噪声干扰、低通滤波,剪切和旋转等典型的攻击,具有较强的鲁棒性。     

基于邻域相关算法的数字图像易损水印技术

给出了一种在空域中嵌入有意义易损水印的算法，首先根据密钥随机选取一组图像像素及其邻域，由邻域中像素的相关性选取出一个参考水印点，通过参考点和水印值来共同调整选出的图像像素值，从而完成水印信息的隐藏。检测时不需要原始图像。实验结果表明算法对有损压缩、数据替换等各种篡改操作具有很强的敏感性，通过归一化相关系数等方法可对数据的完整性作出结论。     

基于排序和去噪的广义差值扩展可逆水印

针对可逆水印中常用的位置图的两点不足:占用大量空间和压缩处理成本高,提出了一种不使用位置图的大容量可逆水印算法.首先将宿主图像分块;然后计算每个像素块的平滑度近似值,该值在水印信息嵌入前后保持不变;依据平滑度近似值对像素块进行稳定的升序排序;最后,根据信息隐藏量的大小,按照排序选取适当数量的像素块,滤除像素块中的差值噪声,利用广义差值扩展嵌入水印.实验结果表明在相同PNSR下,该算法的信息隐藏量高于同类算法.     

基于可分逆模糊化的脆弱水印

提出了一种时域上的水隐藏与检测算法－－基于可分逆模糊化的脆弱水印算法。其原理是将水印隐藏到图像的一行／列中，再通过高斯模糊化将水印信息进一步隐藏到其相邻的行／列中。在水印检测过程中，通过可分逆模糊化算法检测并估计出嵌入水印。实验结果表明，这种算法隐藏水印具有隐蔽性和脆弱性，同时能够对攻击方位进行准确定位，是一种很有前途的脆弱水印算法。     

基于DCT的大容量二值水印嵌入新算法

传统的基于DCT变换的二值水印嵌入算法通常是在分块系数矩阵中选择一对中频系数实现1bit水印信息的嵌入,水印嵌入容量有限,为提高载体图像的安全性,提出了一种新的基于DCT的大容量二值水印嵌入算法.本算法首先对二值水印图像进行Arnold置乱加密处理,其次对所选取的载体图像进行分块DCT变换,然后选择4个中频系数进行排序,充分利用两两之间的3个差值关系实现水印的嵌入.若待嵌入水印位为0,通过改变系数值使得差值大于或等于阈值A,若待嵌入水印位为1,通过改变系数值使得差值等于阈值B,最终使得每块选择4个系数值实现了3bit二值水印信息的嵌入,水印嵌入容量大大优于传统方法.仿真实验表明,本算法实现了大容量水印的嵌入与提取且抵抗图像裁剪、图像加噪、JPEG压缩等攻击效果较好.     

基于线性预测的图像可擦除水印算法

通过研究自然图像的空间相关性和线性预测方法,提出一种在图像中嵌入可擦除水印的新方法。该方法在图像分块的基础上,利用邻近像素之间的相关性在每一图像块中嵌入1位水印,水印信号是用有意义的水印图像,嵌入位置由预测样本的平均值和密钥决定,具有非常好的安全性和易碎性,水印的提取和擦除不需要原始图像。实验表明,该方法嵌入的水印不可见性好,擦除水印的图像与原始图像完全一致,适合于图像的精确认证。     

基于纹理复杂度的图像篡改定位和恢复水印算法

针对现有方法对图像纹理相关性利用不充分导致 图像块特征值选取不灵活和隐蔽性不 足的问题,提出了一种新的基于纹理复杂度和Laplacian算子的篡改定位和恢复水印算法。 算法首先将图像分成3×3的分块,分别计算各块的纹理复杂度,利用纹理复杂度对同质块进 行合并,降低水印嵌入对图像质量的影响;然后,计算母块和单独块的拉普拉斯卷积值作为 其特征值,并将母块的位置信息作为子块的特征值,新的特征值增强了对篡改的敏感性,并 减少了需嵌入的特征水印数量;最后将子块的特征值水印嵌入到母块像素最低有效位中,母 块和单独块则嵌入到其对应块的像素最低有效位中。在水印图像没有受到篡改时,水印图像 平均PSNR较现有方法提升7.83dB左右; 当受到篡改时,恢复图像质量提升1.01 dB左右。实验 结果表明,本文算法能够增强图像水印隐蔽性,提高篡改图像恢复质量,适用于版权保护和 医学图像的篡改检测。     

基于块容量标签的密文图像可逆数据隐藏方法

密文图像的可逆数据隐藏技术既能保证载体内容不被泄露,又能传递附加信息。本文提出了一种基于块容量标签(block capacity label, BCL)的高容量密文图像可逆数据隐藏算法。该方案在图像加密之前进行预处理,首先将图像分为两个区域：参考像素区域和预测像素区域。然后将预测像素区域分为不重叠的块,根据所提出的算法确定分块的BCL,在对图像进行加密之后嵌入BCL,生成加密图像;在秘密数据嵌入阶段,根据BCL和数据隐藏密钥嵌入秘密数据。实验测试了BOWS-2数据集,平均嵌入容量为3.806 8 bpp,与现有方法相比,该方法可以获得更高的秘密数据嵌入容量,并可以实现原始图像的完美重建。     

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.