一种用于图像篡改定位的半脆弱数字水印算法

设计并实现了一种用于数字图像内容认证的半脆弱水印方案。算法中,图像块的水印选择Logistic映射作为混沌系统从该图像块本身产生一系列混沌序列,作用于水印的嵌入;每个图像块产生的水印按照Torus,自同构映射嵌入另一个映射块的LSB(Least Significant Bit),对应关系通过密钥来确定,这样建立起图像块之间的相关性;利用混沌对初值极端敏感性的特点,能够定位检测对加入水印图像的篡改,且水印提取不需要原始图像。实验结果表明,嵌入水印后的图像的视觉好;算法具有图像内容局部篡改检测的有效性、敏感性以及良好的篡改定位能力。     

基于混沌映射的脆弱水印算法

该文基于分层技术能够精确定位篡改位置及有效抵抗VQ攻击的思想,提出了一种用于图像篡改定位和恢复的脆弱性水印算法。利用斜帐篷映射产生的随机数作为密钥来产生认证水印,将映射分块的高六位平均值作为恢复水印,最后将水印信息嵌入到块的最低两位中。嵌入块的位置运用超混沌序列计算产生,具有高随机性。认证中利用分层技术,逐层对水印进行篡改定位及修复。实验结果表明,该算法具有良好的篡改定位及修复能力,能够有效抵抗VQ矢量攻击及恒均值攻击。     

一种基于游程编码的图像易碎水印算法

为了消除基于分块的图像认证算法中图像块之间的相关性,并进一步减小自嵌入水印对载体图像质量的影响,提出了一种新的自嵌入易碎水印算法：首先对图像进行2×2的分块,并求各分块的灰度均值生成图像的均值图像;根据均值图像各像素之间的相关性进行游程编码;将编码信息作为水印嵌入在图像像素的低位中;篡改检测时首先使用字符串匹配的思想进行图像块和水印之间的匹配,对于未匹配成功的块,使用分组的方式进行再次匹配,以完成认证和恢复.该算法进行一次的水印嵌入,同时用于篡改检测与恢复,有效缩短了水印长度,减小了对载体图像质量的影响.理论分析和实验仿真表明了文章算法在不可见性、篡改定位和恢复、抗拼贴攻击、漏检率等方面具有较好的效果.     

基于分散式块相关水印的图像认证技术

提出了一种新的分散式块相关水印技术用于图像的完整性认证和篡改定位.分散式块相关水印技术兼具了水印的高安全性和高定位精度,克服了传统块相关水印技术定位精度低等问题.将原始图像划分为互不重叠的图像块,对每一个图像块进行独立的水印生成.将图像块特征值映射为混沌系统的初值,经过多次混沌迭代得到图像块水印.另外,利用混沌序列排序法构成了图像块之间的一对多关系,形成分散式块相关结构,再将该图像块的水印嵌入到对应图像块的最低有效位中,完成水印的嵌入.实验结果表明,分散式块相关水印技术能够有效地抵抗矢量量化攻击,并对图像的篡改进行精确的定位.     

一种基于SPIHT编码的自恢复脆弱水印算法

文章提出了基于SPIHT编码的图像自恢复脆弱水印算法,它对宿主图像进行SPIHT编码得到恢复水印,由宿主图像第三层小波变换的低频带系数的大小关系产生认证水印。对恢复水印与认证水印进行置乱与纠错编码后嵌入到原灰度图像位平面编码的低两位。通过实验仿真证明该算法能定位图像篡改的位置,且能恢复出被篡改位置的真实图像内容。     

基于半脆弱水印的图像内容认证技术

为了认证图像内容的真实性和可靠性,提出了一种用于图像内容认证和篡改检测定位的半脆弱水印算法.首先利用小波变换的系数分量近似生成表征图像内容的特征水印; 然后根据图像在小波变换后的能量分布特性,利用伪随机数发生系统确定特征水印的嵌入位置,以此实现水印的自适应嵌入.最后在小波系数中提取出嵌入的水印信息,并与图像生成的水印信息进行比对,以此实现图像的认证功能.实验结果显示,该算法能够区分常规信号的处理操作(如进行高质量的JPEG压缩、添加少量噪声)和恶意篡改操作(如图像剪切),并可对图像的篡改位置进行定位.     

一种用于二值文本图像认证的水印算法

提出了一种用于二值文本图像内容认证的脆弱型数字水印算法.该算法利用图像分块后每个像素块边缘部分的像素值产生混沌迭代初值,经混沌迭代及量化后生成水印信息.通过在图像块的中间部分查找3×3邻域各方向平滑度改变量小的点作为颜色翻转点,从而将水印信息嵌入.实验结果表明,该算法具有较好的不可见性及篡改检测和篡改定位能力.     

元胞自动机变换可恢复图像认证算法

提出一种基于元胞自动机变换的可恢复图像认证算法,将图像分割成不重叠子块,对每个子块进行两层二维元胞自动机变换CAT,从第二层低频系数生成子块认证水印和恢复水印,分别嵌入当前子块和对应子块的第一层低频系数,形成含水印图像;用认证水印进行图像认证;用恢复水印恢复被篡改图像子块。实验表明,该算法安全性高,且具有很强的抗VQ攻击能力。     

基于混沌理论和量化方法的双功能水印算法

针对传统数字水印功能单一的问题,提出一种同时实现版权保护和完整性认证的双功能水印算法。采取块均值量化方式,使水印嵌人过程中块内系数的变化值自适应于系数本身大小,以协调不可见性与鲁棒性,同时利用混沌映射构造与图像特征信息相关联的认证水印嵌入图像的最低有效位,以减少脆弱水印对鲁棒水印的影响。实验结果表明,该算法中的鲁棒水印对常见攻击具有抗攻击性,脆弱水印具有敏感性,且能定位出图像的篡改位置。     

基于矩阵编码和多重水印的JPEG图像块级认证算法

JPEG图像是目前常用的图像格式之一,由于其冗余数据较少,因此实现对JPEG图像的精确认证,需要对认证水印信息进行合适的编码以尽可能地缩短水印长度. 为此,结合矩阵编码和多重水印技术,提出了一种用于JPEG图像的块级认证算法. 矩阵编码可将长为l的水印信息缩短为log2l数量级,且可准确定位其中1位信息的改变,因此通过矩阵编码可有效缩短水印的长度. 同时,为了提高算法的定位准确率,通过嵌入多重水印共同完成对图像的篡改定位. 算法分析中对算法的漏检率、虚检率进行了较为详细的分析. 理论分析与实验结果表明,在篡改率不大的情况下,算法能够实现对JPEG图像的块级篡改定位,在篡改率小于5%,向每个图像块仅嵌入约2bit水印信息的情况下,漏检率和虚检率均在10-2数量级.     

未确知均值聚类

利用未确知系统理论分析特征对样本分类所作贡献,定义特征的分类权重,并作为启发性知识用于确定样本与各类间的加权距离及样本属于各类的隶属度,建立未确知均值聚类算法。IRIS数据检验表明,未确知均值聚类算法误判样本数少、收敛速度快、鲁棒性好,是一种实用、有效的无监督聚类算法。     

混沌易碎水印的图象可靠性研究

文章讨论了易碎数字水印在数字图象防篡改中的应用，提出了一种新的混沌易碎数字水印算法以及相应的篡改检测方法。构造了一种新的水印预处理的方法，使处理后的水印信号具有对初值敏感的混沌特性。在图象离散小波域的低频中嵌入混沌水印信号，可以检测图象的局部变化，给出篡改相应的位置信息，并且对有损压缩和加噪有一定的抵抗能力。实验仿真证明该方法是有效的。     

基于图像内容的半脆弱水印方法

针对网络传输中数字产品的安全保护问题,根据离散小波变换(DWT)多分辨率性质,结合混沌序列和人类视觉(HVS)特征,提出了一种基于图像内容的半脆弱水印算法,并给出了一个篡改判别方案,从而实现了对篡改图像的定位和分类．实验结果证明,该算法能够抵抗70％以上的JPEG有损压缩,具有准确识别篡改区域的能力．     

基于Hash函数的脆弱图像水印算法

为了增强水印的内容认证性,提出了一种适用于数字媒体产品内容篡改证明和完整性认证的脆弱水印算法.采用Hash函数加密生成基于图像内容的脆弱水印,并将其嵌入到随机选择的图像点的LSB(1east significant bit),有效地抵抗了伪认证攻击.利用Hash函数Hamming重量对输入变化的敏感性,能够精确地定位对加入水印图像的篡改,并且水印提取不需要原始图像.实验结果表明该脆弱水印算法具有较好的篡改定位能力.     

用于二值图像认证的数字水印技术

为实现对二值图像的认证保护，提出了一种基于数字水印的用于图像完整性和所有者认证的算法. 首先利用像素扩展差（PSD）判断准则将图像块中的像素分为“可翻转”和“不可翻转”；然后利用混沌映射对图像块进行置乱；最后根据加密后的所有者水印信息，对图像块中4部分的“可翻转”像素进行修改，完成水印的嵌入. 实验结果表明，本算法具有良好的视觉透明性，能对图像的内容篡改进行定位，并解决了二值图像中均匀区域的保护这一难点问题.     

基于混沌映射图像篡改检测的脆弱水印方案

提出了一种新的基于混沌的图像认证和篡改检测的水印方案,该方案可以检测对图像所做的任何修改,还可确定修改的具体位置。为了提高所提出方案的安全性,采用了两个混沌映射,由于混沌映射对初始值敏感,水印图像中的像素与水印之间的对应位置关系受到干扰,使水印方案能够抵抗伪造攻击。在方案中混沌映射的初始值被用作秘密密钥,通过一系列的攻击检查所提出方案的有效性。实验结果表明,该方案不仅安全可靠,而且在不同的攻击下均能获得较高的篡改检测和定位精度。     

用于图像内容认证的半脆弱水印新算法

为了提升数字图像内容认证的准确性,提出一种新颖的半脆弱水印算法.引入相关块组的概念,并将相关块组进一步划分为子块组,轮流使用每个子块组内特定块生成水印,最终将水印嵌入到子块组内的其他块中.算法根据图像内容自适应选取量化步长,结合Slant变换高能量集中性及直流量化原理完成水印嵌入过程,认证过程中使用新的噪声过滤策略并通过投票方式确定篡改发生位置.实验表明:该算法能有效地提高含水印图像的质量及防止水印信息的未授权提取,在应对裁剪、替换等常规处理时定位精度提升明显.算法抵抗偶然攻击的能力强,新噪声策略有效地改善了针对篡改区域的识别效果.     

用于版权保护与内容认证的多功能音频水印算法

针对现有的多功能音频水印算法恢复篡改区域的能力较弱问题,提出了一种多功能双音频水印算法.首先对原始音频信号分帧,结合Mel频谱倒谱系数计算每帧的相似帧,并将其作为鲁棒水印嵌入经过Torus映射的帧的低频小波系数的绝对平均值中;然后将高频小波系数的平均值作为初始值,利用Logistic序列生成认证水印信息,并通过单个量化高频系数的方法将其嵌入到音频信号中.仿真结果表明:所提出的算法具备很强的抗攻击性;脆弱水印对篡改敏感,而且篡改定位精确.     

Chaotic system and QR factorization based robust digital image watermarking algorithm

In order to protect copyright of digital images, a new robust digital image watermarking algorithm based on chaotic system and QR factorization was proposed. The host images were firstly divided into blocks with same size, then QR factorization was performed on each block. Pseudorandom circular chain (PCC) generated by logistic mapping (LM) was applied to select the embedding blocks for enhancing the security of the scheme. The first column coefficients in Q matrix of chosen blocks were modified to embed watermarks without causing noticeable artifacts. Watermark extraction procedure was performed without the original cover image. The experimental results demonstrate that the watermarked images have good visual quality and this scheme is better than the existing techniques, especially when the image is attacked by cropping, noise pollution and so on. Analysis and discussion on robustness and security issues were also presented.