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。     

基于整数小波变换的数字图像可逆水印算法

针对现有基于频域的无损数字水印算法在实施可逆性和嵌入容量上的不足,提出一种基于整数小波变换的无损数字图像水印算法,用于图像的大容量可逆信息隐藏。首先对图像进行LeGall5/3整数小波变换,然后在高频子带中采用直方图平移方法嵌入水印。为了获取最大的嵌入容量和减少图像的失真,分别提出嵌入参数和停止参数选择方法。同时,为了防止溢出现象和减少附加信息,提出新的产生位置映射图方法。实验结果证明了该算法在水印图像的保真度和嵌入容量上面具有较好性能。另外,与相似算法的比较证明了该算法的优越性。该算法适合于数字图像载体中实施隐秘通信。     

基于多尺度分解与预测误差扩展的可逆图像水印算法

针对现有可逆图像水印算法中嵌入量与图像视觉质量之间的矛盾,提出了一种基于多尺度分解与预测误差扩展的可逆图像水印算法。首先,对原始图像进行多尺度分解,将其分解为同质块和非同质块;其次,通过对同质块进行预测误差扩展来嵌入水印信息;最后,通过计算非同质块信息熵,根据嵌入水印信息量选择合适的非同质块,通过对选取的非同质块进行整数小波变换,在中高频中嵌入剩余水印信息。实验结果表明,该算法易于实现且完全可逆,能有效提高水印嵌入量,具有较高的视觉质量。     

基于感兴趣区域的水印算法

在图像中,ROI（region of interest）所指的是图像的感兴趣区域,也就是图像中对于观察者而言信息最为丰富的地方。因而对于感兴趣区域的水印嵌入一直是数字水印研究的重点和难点。本文以基于小波变化和奇异值分解的水印为基础的嵌入方法,在感兴趣区域嵌入鲁棒性水印,用于作为图像的版权认证,使得水印具有较强的鲁棒性和不可见性。     

自适应高容量医学图像可逆数据隐藏算法

提出了一种新的医学图像无损数据隐藏算法,根据医学图像特点,将隐秘信息分别嵌入在感兴趣区域和非感兴趣区域中。在非感兴趣区域中,采用自适应整数变换方法增大嵌入容量并控制失真;在感兴趣区域,采用最低有效位替换方法控制水印图像质量。实验结果表明,算法的嵌入容量在1.2bpp到1.7bpp之间,而峰值信噪比保持在43dB左右。与现有相关算法相比,嵌入容量具有明显优势并保持较高的图像质量。另外,本方法计算复杂度低,能方便应用于实际的医学信息系统中。     

一种用于图像认证的鲁棒水印算法

提出了一种新型的可以进行图像认证的鲁棒水印算法。讨论了水印数据的调制,水印的嵌入及水印的提取,并对实验结果进行了分析。     

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。     

结合均值调整整数变换的迭代自适应可逆图像水印算法

现有的均值调整整数变换可逆水印算法的阈值需人工选择,位置图生成策略不完备可能导致压缩后位置图数据过大,对嵌入矢量强制划分可能导致容量足够却无法嵌入。针对以上问题,提出一种结合均值调整整数变换的迭代自适应可逆图像水印算法。首先,根据负载数据大小以及整数矢量对峰值信噪比(PSNR)的影响,采用迭代自适应算法选择调整平移量以达到水印嵌入容量和嵌入载体视觉质量的平衡;然后,结合邻近像素值相近原则给出了完备位置图生成策略以提高位置图压缩性能;最后,采用分层有序嵌入策略将负载数据依次嵌入到最低、次低和第3低有效位以避免容量足够却无法嵌入的情况。实验结果表明,与传统均值调整整数变换可逆水印算法相比,所提算法无需预先设定阈值,但依然能保持大的嵌入容量,嵌入水印后掩体视觉质量更优,位置图生成策略性能优于传统均值调整整数变换可逆水印算法生成策略且压缩后的位置图数据更小,从而间接提高了嵌入容量,在实验样例上相对于比较算法,PSNR平均提高14.4%。     

基于同态加密系统的图像鲁棒可逆水印算法

同态加密技术可用于保护数据隐私并允许对密文数据进行算术操作,在云计算安全上有着很好的应用前景.针对云计算中的隐私保护和数据安全等问题,本文提出了一种基于同态加密系统的图像鲁棒可逆水印算法,主要思想为：1）对原始图像进行分块和利用Paillier加密系统进行加密得到密文图像;2）在加密域中,通过模乘法逆元MMI （Modular Multiple Inverse）方法和查询相应的密文映射表得到每个密文分块的统计量,然后利用同态特性对统计量进行直方图平移来嵌入水印信息;3）在接收方,可从含水印的密文图像的统计量直方图中完整提取水印,并可通过对统计量进行与嵌入过程相反的直方图平移操作来恢复原始密文图像;4）含水印的密文图像在直接解密后可从其统计量直方图中完整提取水印信息和恢复原始图像;5）解密后的含水印图像在受到一定程度的攻击后（如JPEG/JPEG2000压缩和叠加高斯噪声等）,水印仍能正确提取.该算法实现了在不对原始图像进行预处理的情况下可直接在加密后的密文图像中嵌入水印,并可分别在加密域或明文域提取水印和恢复原始密文图像或原始明文图像,而且嵌入的水印对常见的图像处理操作具有一定的鲁棒性.实验仿真结果验证了本文算法的有效性.     

采用整数小波变换和多目标遗传算法的可逆灰度水印

现有的可逆水印算法大部分以二值图像作为水印图像,灰度水印在嵌入之前需要转换为二值图像.为此提出一种基于人眼视觉系统、整数小波变换以及多目标遗传算法的可逆灰度水印算法.为了避免水印在嵌入过程中产生溢出的情况,需要对原始图像进行直方图修改.首先对整数小波变换之后的图像进行分块,在每一个局部块中通过像素点灰度值的大小找到满足条件的2个像素点;然后依据它们的灰度值之差与6进行模运算找到第3个像素点,通过修改找到的3个像素的灰度值嵌入水印.该算法直接以灰度图像作为水印图像,在水印嵌入之前无需对其做任何处理操作;利用人类视觉系统提高水印嵌入之后的不可见性,通过对每个子块的熵值进行归一化动态地调整水印信息的嵌入强度;然后使用遗传算法对结果进行优化,兼顾了水印嵌入之后图像的质量和不可见性.实验结果证明,文中算法易于实现、完全可逆,而且透明性好、保密性高,具有可行性.     

可逆数字图像水印研究与进展

首先介绍了可逆图像水印与传统图像水印的区别及特点;然后介绍了可逆图像水印技术领域的主要研究成果及有代表性可逆图像水印技术;最后介绍了研究问题及发展方向.     

基于DWT域数字水印的遥感图像机密信息隐藏

提出了一种离散小波(DWT)域数字水印用于遥感图像的机密信息隐藏的算法.仿真实验表明,该算法不仅实现简单具有很强的透明性和大的信息隐藏量,而且对嵌入水印后的遥感图像的自身统计特性及使用价值基本不受影响.     

彩色图像的无损数据隐藏

提出一种在彩色图像中新的无损数据隐藏算法。首先对RGB图像直方图调整分别压缩灰度动态范围。然后进行整数YUV变换和Y分量整数小波变换。最后通过算术编码和哈希变换,将待隐藏信息连同压缩灰度动态范围剩余数据,嵌入小波高分辨率子带的中间位平面内,达到小波反变换时防止溢出的目的,实现无损数据隐藏。文中用6个通用的图像隐藏数据为例,嵌入数据容量达到19～73kbits。将该方法用于电子政务中,取得了良好的效果。     

基于小波压缩扩展技术的无损图象数据隐藏

文章提出了一种基于小波域压缩扩展技术的无损图象数据隐藏方法。该方法先对图象作整数小波变换;随后使用压缩扩展技术在小波高频子带系数上嵌入数据。小波高频系数的拉普拉斯分布特性不但便利了压缩扩展函数的选择,而且使嵌入较大容量数据后的水印图象仍保持良好的视觉效果。实验结果表明,该方法无论在嵌入容量上还是嵌入数据后的图象视觉效果上,均达到当前世界上最好水平。     

双层差值扩展可逆数字水印算法

传统的差值扩展可逆数字水印算法通过将图像相邻像素对的差值进行扩展来嵌入1b水印,最大嵌入率为0.5bpp.其不足之处在于低嵌入率和高嵌入失真.为提高嵌入率,差值扩展算法需进行多次嵌入,由于无法有效地利用像素间的相关性,从而带来较大的嵌入失真.为了提高嵌入性能提出一种新的双层差值扩展嵌入可逆数字水印算法,通过分析差值扩展对像素对的修改规律,对第1层嵌入和第2层嵌入分别采用不同的像素对构建方式,更好地利了像素的相关性,并进一步利用像素块的均值作为预测器优先选择平滑像素对用于嵌入,使得在超过0.5bpp的嵌入率时仍可保持较高的峰值信噪比.仿真实验结果表明:所提出的算法在提高水印嵌入容量的同时可有效减少图像的失真.     

一种大容量的可逆RGB图像信息隐藏算法

该文介绍并分析了RGB图像的直方图特性,详细阐述了直方图的峰值点和零值点的特点和直方图平移对图像的影响。在此基础上,根据视觉特性的特点,提出了一种新的RGB图像信息隐藏算法：一种大容量的可逆RGB图像信息隐藏算法。该算法基于直方图平移和视觉特性,能解决当前基于直方图平移算法的低隐藏容量难点。实验结果及分析表明,该算法易于实现,有很好的隐蔽性并对隐藏容量有较大提高。     

基于小波域扩谱的无损数据隐藏

该文提出一种基于小波域扩谱的无损数据隐藏方法。该方法根据扩谱原理把数据嵌入到图象整数小波变换后的高频子带系数中;通过嵌入伪信息的方式,解决了在提取信息时无法判断在哪些系数上嵌入了水印信息的问题;另外,为防止小波反变换时图象灰度溢出问题,使用了直方图调整技术。实验结果表明,该方法能嵌入大容量的数据信息,同时保持很好的视觉效果,在图象认证及伪装通讯等领域具有广泛用途。     

基于完整上下文预测的可逆数据隐藏

提出一种非线性、自适应、基于完整上下文的梯度调整预测算子FCGAP。FCGAP适用于图像可逆数据隐藏算法。在FCGAP中,目标像素的预测值等于4邻域像素值的加权平均,加权系数由与目标像素最近距离的12近邻确定。采用FCGAP,提出一种高容量低失真的可逆数据隐藏算法。实验结果表明,FCGAP能充分利用上下文信息,提高像素预测精度,基于FCGAP提出的可逆数据隐藏算法相比已有可逆数据隐藏算法具有更好的容量-失真性能。