抗几何攻击的量化鲁棒水印技术研究

提出了一种能够有效抵抗旋转、平移、缩放等基本几何攻击的鲁棒图像水印方案,在其嵌入方案中,提出一种几何不变量——基于图像圆区域内的统计特征不变性。利用该不变性,可以较好地矫正几何形变。在嵌入方案中,实现了在一个嵌入点上嵌入2比特水印信息量,并且利用HVS特性,把水印自适应地嵌入在视觉不敏感区域的纹理方向上。在水印提取方案中,利用特征圆形区域矫正形变,然后在DCT变换域中盲提取水印。实验结果表明,该水印方案具有很好的透明性,同时具有较强的抵抗基本几何形变能力,并且对于一般的图像处理、JPEG压缩等攻击具有较好的鲁棒性。     

一种基于DCT域特征块的抗几何攻击的视频水印

针对现有大部分抗几何攻击的水印技术不具有实时嵌入的特性,提出了一种新颖的基于DCT域特征块的抗几何攻击的视频水印方案。该算法在DCT域中通过选取一定的特征块作为水印嵌入点,再利用由特征块计算得到的同步块来在水印检测前进行几何校准,即在检测端首先定位特征块,再由此计算得到同步块,并对同步块采用邻域搜索方法精确估计视频帧的几何失真。视频帧校准后,系统再次通过提取特征块来进行水印检测。实验表明,该水印方案能够有效地抵抗旋转、平移、缩放等基本几何攻击,并具有较好的实时性和安全性。     

抗共谋攻击的视频水印方案

关于版权保护优化问题,视频水印普遍存在不能抗共谋攻击的问题.针对嵌入强度和抵抗攻击能力的不足,在分析共谋攻击的数学模型的基础上,提出了一种利用镜头分割的视频水印方案.首先利用累加直方图对视频进行镜头分割,再以镜头为单位嵌入水印.嵌入水印时,依据视频的特征及其DCT系数的关系确定嵌入域,提取嵌入域的局部运动特征,并对特征进行全局统计收敛,得到特征系数作为水印嵌入强度,采用扩频方法嵌入水印.实验结果表明,水印方案能抵抗各类共谋攻击,可为版权保护提供有效的方法.     

基于SIFT特征的公钥水印算法

针对现有公钥水印算法抗几何攻击能力弱的问题,提出一种利用SIFT特征实现抗RST攻击的公钥水印算法,采用SIFT算法对原始图像的特征点进行提取,构造局部特征区域,并在其DCT域中嵌入水印信息,使嵌入水印后的图像能够更好抵御RST攻击,从而满足公钥水印可公开检测的要求。实验结果表明,该算法能够有效抵抗RST攻击和一般信号处理的攻击。     

一种适于多媒体流的鲁棒性水印方案

提出一种适用于多媒体流的鲁棒性水印算法,该方案将二值图像分段后经扩频调制作为水印信息分别嵌入视频帧的DCT域和音频的DCT域.实验结果表明:算法中嵌入的水印具有良好的不可觉察性,算法复杂度低,并且能够抵抗帧删除,帧插入和帧替换等攻击.对于针对音频信号的攻击,也具有良好的鲁棒性.此外,可以参照另一信号的相应信息,恢复被破坏的水印.     

抗几何攻击的图像水印算法仿真研究

研究图像水印传输安全问题.由于抵抗几何攻击一直是图像的数学水印技术研究热点,传统抗几何攻击的水印算法大多数只能抵抗简单的几何攻击,且水印的嵌入只是从空域或频域上单一进行,因此不能有效地抵抗几何攻击及其组合攻击对,导致图像处理攻击鲁棒性较差.为了提高图像水印抗几何攻击能力,提出一种采用空频域相结合的水印算法.在进行嵌入域选择时考虑到三基色(R、G、B)的特点,首先在B分量的空域中嵌入水印,提高水印的透明性;然后在G分量的频域中嵌入水印,提高水印的抗压缩性;最后通过调整量化参数和分块参数,灵活满足水印透明性和鲁棒性要求.仿真结果表明,提出的水印算法不仅能抵抗常规的图像处理攻击,而且可以有效地抵抗几何攻击及其组合攻击,可为产权保护提供有效手段.     

DWT域抗几何攻击水印算法研究

鲁棒水印面临的最大问题就是几何攻击.小波变换域不具有几何不变性,一个微弱不可察觉的几何攻击就能使小波域水印算法失效.提出了一种新的以特征点作为模板、有效抵抗几何攻击的图像水印算法.它包括:(1)根据小波变换空间各子带呈树形结构的特性,选择每棵小波树中纹理最强的方向子树的树根作为水印嵌入点;(2)根据嵌入点在低频对应位置的能量和该方向子树高频叶子结点的纹理信息确定一种自适应嵌入水印策略;(3)利用Harris-Laplace算子从含有水印的图像中提取出具有几何形变鲁棒性的特征点,将其作为模板;(4)水印检测时,先利用特征点模板通过线性变换恢复几何形变的图像.然后通过统计图像的相关性来验证水印的存在,无需原始图像.仿真实验表明,所提出的水印算法不仅具有很好的透明性,而且对常见的图像处理和几何变换具有很好的鲁棒性.     

结合DCT域掩膜和Zernike矩的自适应鲁棒水印算法

水印的鲁棒性和不可见性常常存在矛盾,为了权衡二者,提出了一种新的自适应鲁棒水印算法。利用人类视觉掩蔽特性生成原始图像对应的DCT域掩膜,再结合其值通过不同强度地调整各8×8 DCT块内一对中频系数间的大小关系来自适应的嵌入水印,提取水印时,利用Zernike矩方法进行几何校正来抵抗几何攻击。实验结果表明,该算法很好地解决了水印鲁棒性和不可见性之间的矛盾,对常见几何攻击和常规信号处理攻击具有很好的鲁棒性。     

基于SIFT的DCT域抗几何攻击水印算法

针对几何攻击的特点,提出一种基于SIFT变换的鲁棒水印算法.嵌入过程中,在图像的兴趣区域寻找合适的关键点,利用交流系数关系在DCT域重复嵌入水印.提取过程充分利用SIFT关键点对旋转、尺度缩放等的不变性,对隐秘图像进行校正,找出水印嵌入位置,并提取水印,与原始水印进行相似度判定.实验结果表明,基于SIFT变换的水印算法对常见几何攻击有较强的鲁棒性.     

基于图像归一化的轮廓域数字水印算法研究

为了使Contourlet域数字水印能有效地抵抗几何攻击,提高数字水印的鲁棒性,以图像归一化理论为基础,提出了一种可有效抵抗几何攻击的Contourlet域数字图像水印方案。该方案利用基于矩的图像归一化技术和不变质心理论提取出归一化图像的重要区域,对该重要区域进行Contourlet变换,根据Contourlet变换后图像系数的特性,用奇偶量化的方法将水印信息嵌入到Contourlet变换后中频子带上。实验结果表明,该方案不仅具有很好的透明性,而且具有较强的抵抗常规信号处理及几何攻击的能力。     

RST transforms resistant image watermarking based on centroid and sector-shaped partition

A novel digital watermarking scheme featuring centroid-based sectoring is proposed in this paper. To get higher robustness against geometric attacks, such as rotation, scaling, and translation (RST), a delicate synchronization mechanism was developed and incorporated into the proposed approach. During the process of watermark embedding, the original image was partitioned into sectors based on the image centroid. Synchronization information as well as the message bits is then embedded into these sectors. With the help of the centroid-based sectoring and synchronization information, the proposed approach is capable of restoring the correct sectoring even if it has experienced severe geometric distortion. This attribute ensures the correct recovery of embedded watermarks and contributes to the robustness of the proposed scheme. A series of experiments have been conducted to verify the feasibility and effectiveness of the proposed approach. Experimental results show that the proposed scheme possesses good robustness against RST attacks and considerable robustness against other common image processing attacks.     

A new adaptive digital audio watermarking based on support vector machine

It is a challenging work to design a robust digital audio watermarking scheme against desynchronization attacks. On the basis of support vector machines (SVMs), a new robust digital audio watermarking algorithm against desynchronization attacks is proposed in this paper, and in this the audio statistics characteristics and synchronization code are utilized. Firstly, the optimal embedding positions are located adaptively by using the SVM theory. Secondly, the 16-bit Barker code is chosen as synchronization mark and embedded into the digital audio by modifying the statistics average value of several samples. Finally, the digital watermark are embedded into the statistics average value of low-frequency components in wavelet domain by making full use of auditory masking. Experimental results show that the proposed scheme is inaudible and robust against common signal processing such as MP3 compression, low-pass filtering, noise addition, equalization, etc., and is robust against desynchronization attacks such as random cropping, amplitude variation, pitch shifting, time-scale modification, jittering, etc.     

一种抗几何攻击的视频水印算法

提出了一种基于视频序列时空不变信息的视频水印算法。在嵌入水印时生成同步帧,并确定同步帧时空不变特征点位置,检测时根据同步帧时空不变特征点的位置,实现对视频序列几何失真的矫正,对水印信息进行检测和提取。实验表明,该算法能有效地抵抗帧插入和帧丢失等时间轴同步攻击和高强度几何攻击。     

一种新的空域抗几何攻击图像水印算法

提出了一种基于特征与量化的空域抗几何攻击图像水印算法---FAQ算法. 采取的主要方法有: 1)利用图像中的局部最稳定特征点生成具有几何不变性的圆形特征区域, 用于水印的同步; 2)将特征区域分解为具有旋转不变性的扇形区域, 并在空域利用奇偶量化嵌入水印; 3)设计了一种奇偶检测器盲提取水印. 实验结果表明FAQ算法能获得很高的图像质量, 且能有效地抵抗常规信号处理攻击、旋转/缩放/平移(Rotation/scaling/translation, RST)攻击及其组合攻击.     

基于可变形多尺度变换的几何不变鲁棒图像水印算法

尽管过去十多年鲁棒数字水印取得了长足的进展,然而如何有效地抵抗几何变换仍然是鲁棒数字水印的关键问题之一. 本文通过设计具有平移不变性、可旋转和可缩放特性的可变形多尺度变换(Deformable multi-scale transform, DMST)来抵抗全局几何攻击. 基于此变换,本文从理论上推导几何同步机制,然后进一步利用它并辅助于模板来设计能有效估计几何攻击参数的算法. 此外,将常规(双)正交小波域隐马尔科夫模型进一步推广到可旋转小波域,以提高水印的检测性能. 实验结果表明本文算法对于常见信号处理攻击、全局几何攻击及其联合攻击具有很好的鲁棒性.     

基于图像特征点的公钥水印算法

对于现在公钥水印算法一些抗几何攻击能力弱的问题,提出一种基于图像特征点的公钥水印算法。通过Harris-Laplace算法提取图像的特征点,构造局部特征区域,并在这些区域内做DCT变换和水印信息的嵌入,使得嵌入水印后的图像可以更好地抗RST攻击。     

结合SIFT校正的视频对象鲁棒水印

提出一种结合尺度不变特征变换(SIFT)特征点校正和时空域视频对象分割的视频对象水印算法。该算法采用时域和空域结合的方法分割出视频对象,将水印嵌入在视频对象的离散余弦变换域中。在嵌入前提取并注册视频对象的SIFT特征点,在水印检测时,通过与注册机构中特征点集的匹配和计算对视频对象进行几何校正,提取出水印信息。实验结果表明,该算法能够较好地保护视频对象,对几何攻击和常见信号处理攻击具有鲁棒性。