一种基于混沌Hash函数的脆弱水印算法

针对现有分块脆弱水印的缺陷,提出了一种基于混沌Hash函数的脆弱水印算法。该方案通过将原始图像分块后做混沌Hash,生成原始图像的摘要,与由混沌映射生成的混沌二值图像异或后生成二值脆弱水印,置乱加密后嵌入原始图像的LSB平面;认证时通过差值图像定位篡改的区域。理论分析和实验仿真表明提出的水印算法不可见性好,能够有效抵抗VQ攻击,并能够区分篡改的类型,安全性高。     

基于图像奇异值的脆弱水印方案

针对精确定位型脆弱水印算法的安全性问题,提出一种基于图像奇异值的脆弱水印方案。该方案选取与图像内容密切相关的图像奇异值作为水印,用混沌系统对其加密来增强水印的安全性。认证时通过水印差值定位图像被篡改的位置,通过奇异值差值反映被篡改区域的篡改强度。实验仿真结果表明该算法不仅提高了精确定位型水印算法的安全性,而且还可以估计出被篡改区域的篡改强度。     

一种改进的基于循环块相关的脆弱水印认证算法

针对一种基于循环块相关的脆弱水印认证算法不能有效抵抗伪认证攻击的安全缺陷,分析并提出了相应的改进算法。首先利用Logestic混沌映射生成基于图像块特征的水印信息;然后采用改进的基于循环块相关的嵌入策略,将图像块水印信息分为两部分并分别嵌入块自身和相关块的最低有效位平面（LSB）;最后对各图像块的LSB进行混沌置乱。实验结果表明,该算法不仅能很好地抵抗伪认证攻击,且具有块独立算法的篡改定位精度,能很好地实现图像认证功能。     

一种基于Hash函数的脆弱水印算法

当前空域脆弱水印算法存在安全性不高及不能有效抵抗矢量量化攻击的缺陷.针对该缺陷,提出一种用于数字图像完整性认证及内容篡改证明的脆弱水印算法.算法首先对图像进行 8×8 分块,利用 Logistic 混沌映射对图像分块进行置乱编号;再采用 Hash 函数生成基于图像分块内容和位置信息的水印信号;最后将水印信号嵌入到图像分块像素值的低两位平面.实验结果及理论分析表明,提出的脆弱水印算法在保证安全性的同时,有效地抵抗了矢量量化攻击.     

用于图像认证的小波域双重脆弱水印算法研究

针对当前小波域脆弱水印图像认证算法不能有效抵抗矢量量化攻击以及虚警率和漏警率较高的问题,基于混沌理论和块相关策略,提出一种小波域双重脆弱水印图像认证算法.算法首先对载体图像分块并建立块相关映射表;再对每一图像块作一级整数提升小波变换,利用 Logestic 混沌系统生成基于近似子带 LL 特征的水印信号;最后将水印信号分别嵌入相关图像块的细节子带 HL 和 LH.实验结果表明,该算法不仅能很好地抵抗矢量量化攻击,而且具有较低的虚警率和漏警率,能很好地实现图像完整性认证功能.     

一种基于Hash函数的脆弱水印算法

当前空域脆弱水印算法存在安全性不高及不能有效抵抗矢量量化攻击的缺陷。针对该缺陷,提出一种用于数字图像完整性认证及内容篡改证明的脆弱水印算法。算法首先对图像进行8×8分块,利用Logistic混沌映射对图像分块进行置乱编号;再采用Hash函数生成基于图像分块内容和位置信息的水印信号;最后将水印信号嵌入到图像分块像素值的低两位平面。实验结果及理论分析表明,提出的脆弱水印算法在保证安全性的同时,有效地抵抗了矢量量化攻击。     

用于图像认证的小波域双重脆弱水印算法研究

针对当前小波域脆弱水印图像认证算法不能有效抵抗矢量量化攻击以及虚警率和漏警率较高的问题,基于混沌理论和块相关策略,提出一种小波域双重脆弱水印图像认证算法。算法首先对载体图像分块并建立块相关映射表;再对每一图像块作一级整数提升小波变换,利用Logestic混沌系统生成基于近似子带LL特征的水印信号;最后将水印信号分别嵌入相关图像块的细节子带HL和LH。实验结果表明,该算法不仅能很好地抵抗矢量量化攻击,而且具有较低的虚警率和漏警率,能很好地实现图像完整性认证功能。     

窜改认证与内容恢复分离的自嵌入脆弱水印算法

为了提高可恢复水印的认证精度和恢复质量,降低虚警率,提出了一种窜改认证与内容恢复分离的自嵌入水印算法。该算法以2×2的图像块为认证单位,将认证水印与恢复水印分别嵌入到自身图像块和偏移图像块中,使认证虚警率降为0;同时提出一种基于线性函数和混沌映射的偏移值选取方案,使图像的恢复质量得到提高。理论分析和实验结果表明,该算法能在抵抗拼贴和量化攻击的同时,准确定位图像窜改并以较高的质量进行恢复。     

Self-embedding fragile watermarking algorithm with tamper authentication and content recovery separated

为了提高可恢复水印的认证精度和恢复质量,降低虚警率,提出了一种窜改认证与内容恢复分离的自嵌入水印算法.该算法以2×2的图像块为认证单位,将认证水印与恢复水印分别嵌入到自身图像块和偏移图像块中,使认证虚警率降为0;同时提出一种基于线性函数和混沌映射的偏移值选取方案,使图像的恢复质量得到提高.理论分析和实验结果表明,该算法能在抵抗拼贴和量化攻击的同时,准确定位图像窜改并以较高的质量进行恢复.     

一种面向图像内容认证的半脆弱数字水印算法*

提出了一种面向内容认证的半脆弱数字水印算法。该算法利用混沌系统的类随机性和遍历性的特点,将载体图像分成两部分,其中一部分用于提取基于图像特征的水印,另外一部分则用来嵌入提取的特征水印,水印信号嵌入到矩阵奇异值(SVD)较大的数据中。实验表明算法达到了不可见性、盲检测性等半脆弱水印的基本要求,并保证在对常见的JPEG压缩稳健的同时,能有效地区分偶然失真和恶意窜改。     

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.     

基于混沌和脆弱水印的图像篡改检测算法

针对现有基于脆弱水印方法的不足,提出了一种新的结合混沌系统和脆弱水印的图像篡改检测算法。算法首先利用Arnold cat映射对原始图像进行k次置乱,然后选取置乱图像的最低有效位(LSB)平面作为水印嵌入位置,实际嵌入的水印由Logistic混沌映射产生的随机二进制序列与原始水印异或得到,通过LSB替换算法嵌入。最后对LSB替换后图像进行T-k次的Arnold cat映射得到水印图像。实验结果表明,混沌系统的引入大大增强了脆弱水印的安全性;另外,针对不同种类的攻击,算法具有良好的篡改检测和定位精确性。     

Imperceptible digital watermarking scheme combining 4-level discrete wavelet transform with singular value decomposition

An imperceptible digital watermarking algorithm based on 4-level discrete wavelet transform, discrete cosine transform and singular value decomposition is designed. In this method, the 4-level diagonal sub-band image is obtained by performing the 4-level two-dimensional wavelet transform on the original image, and then a coefficient matrix is produced by applying the discrete cosine transform on the 4-level diagonal sub-band image. A diagonal matrix is constructed by performing the singular value decomposition on the coefficient matrix. The watermark is scrambled by Arnold transform and Logistic map, then the scrambled watermark is processed by the singular value decomposition. Later, the encryption process is completed by embedding the scrambled watermark singular value into the singular value of the coefficient matrix. Simulation results demonstrate that the proposed digital watermarking algorithm could resist JPEG compression attack, Salt and Pepper noise attack, Gaussian noise attack, filter attack, brightness change attack, geometric attack, cut attack, etc.

     

检测图像篡改的脆弱水印技术

针对图像篡改取证定位问题,提出利用混沌序列和图像QR分解相结合的脆弱水印算法判定图像篡改情况。该算法选取QR分解实现图像分解,图像分解后嵌入水印,同时利用混沌系统对其加密以增强水印的安全性。实验结果发现,所提算法不仅提高了定位型水印算法的安全性,而且还可以估计被篡改区域的篡改强度。     

基于位平面理论和奇异值分解的鲁棒零水印算法

针对灰度图像空域算法中水印鲁棒性较差的问题,提出了一种快速、鲁棒性强的零水印算法,并将该算法用于以数字图像为载体的信息隐藏,以实现水印信息的提取和认证。首先利用位平面(BP)理论将图像解析为不同的位平面层次,构造无权值的位平面矩阵,结合各位平面非零值个数生成图像的特征矩阵;然后对特征矩阵分块操作,利用奇异值分解(SVD)生成块最大奇异值矩阵,并通过对生成矩阵二维混沌加密得到注册零水印信息。仿真实验表明,所提算法具有较强的鲁棒性,在同类算法中对抗椒盐噪声攻击的性能提高了6%,对抗常见混合攻击的性能提高了12%。     

增强奇异值分解和细胞神经网络的零水印

目的 针对奇异值分解算法存在的对角线失真、虚警错误等问题,引入一个寻找最抗攻击缩放比例的参数,提出基于增强奇异值分解的零水印算法。方法 首先将离散小波变换作用于原始图像,对分离出的低频逼近子图进行不重叠分块,对分块后的低频逼近子图作离散余弦变换得到低频系数矩阵,再分别对每个块矩阵进行增强奇异值分解,将得到的最大奇异值与最大奇异值均值作比较构成特征向量;然后对水印图像进行Arnold变换和Logistic映射得到置乱加密后的水印图像;最后将特征向量和置乱加密后的水印图像分别作为细胞神经网络的起始值和控制输入值,通过设定细胞神经网络的反馈模板、控制模板以及阈值来确定具体的可逆逻辑运算。经过可逆逻辑运算处理后的细胞神经网络输出图像即为零水印的注册图像。将注册图像保存到认证中心以证明对图像作品的版权。结果 在JPEG压缩、噪声、滤波、旋转以及剪切等各种攻击下,提取的水印和原始水印的归一化相关值都在96%以上,算法平均运行时间为2.389 s,性能较高。结论 通过利用参数对奇异值矩阵进行调整的方法,不仅增强了算法的鲁棒性,而且解决了奇异值分解（SVD）出现的对角线失真和虚警错误问题。同时通过结合零水印的思想,解决了传统水印算法需在载体图像中嵌入水印而导致的水印不可见性与鲁棒性之间的矛盾。     

实离散分数Krawtchouk变换及其在数字图像水印中的应用

目的传统Krawtchouk变换处理图像时存在变换域信息表示单一、不可调节等问题,传统分数阶Krawtchouk变换处理实信号表示有冗余等问题。为了构造更加灵活的图像变换域表示,提出了实离散分数阶Krawtchouk变换,并应用于数字图像水印。方法利用对传统Krawtchouk变换矩阵特征值分解的方式,通过对分解后的特征值矩阵的实矩阵分数化构造得到了实离散分数阶Krawtchouk变换的变换矩阵,从而构造出实离散分数阶Krawtchouk变换。然后,利用所提变换从实数域变换到实数域这一特性,提出了在实离散分数阶Krawtchouk变换嵌入水印信息的图像水印算法。算法采用了图像分块处理的方式,对每个图像块的实离散分数Krawtchouk变换系数进行奇异值分解,将水印信息嵌入奇异值分解矩阵中,然后进行逆向实离散分数阶Krawtchouk变换得到嵌入水印后的图像。结果通过比较所提实离散分数阶Krawtchouk变换域水印算法和传统Krawtchouk变换域水印算法,提取水印的平均错误率在中值滤波、均值滤波、高斯滤波、JPEG压缩和缩放攻击下,分别降低了12.39%、10.04%、18.50%...     

基于奇异值分解的量化水印盲检算法

提出了一种基于奇异值分解的量化水印盲检算法.利用图像矩阵的奇异值稳定性好且最大奇异值远远大于其他奇异值的特点,首先时分块图像最大奇异值进行量化,再结合其奇偶性将二值水印嵌入量化后的奇异值中.实验结果表明,水印算法在满足较好的不可见性和较强的鲁棒性的同时;还可实现水印的盲提取.