一种基于ICA方法的数字水印技术

提出了一种新的水印方法,这种方法在宿主图像的小波域上嵌入另一幅数字图像,这个数字图像就是水印.在提取水印的过程中采用了独立成分分析(ICA)的技术.水印被插入到了中频子带中.用一个视觉掩蔽函数来修改水印图像,保证了嵌入水印后的宿主图像的视觉质量.在提取水印过程时盲检测过程不需要原始图像,其中采用了ICA方法.对于大部分主要的攻击,这种方法表现出了良好的性质.     

一种基于小波变化和空域的综合数字水印技术

提出了一种新的水印方法,这种方法向宿主图像嵌入的信息是一幅数字图像,先将这个水印图像分割为两部分,一部分水印图像被嵌入宿主图像的小波域上;另一部分水印图像直接嵌入宿主图像的空域中。在提取水印的过程中分两个步骤得到水印图像的两个部分,再将这两个部分合并在一起得到有意义的水印图像。对于大部分主要的攻击, 这种方法表现出了良好的性质。该水印方法具有小波域上嵌入水印的鲁棒性的同时增加了嵌入图像的信息容量,是一个很好的向宿主图像中嵌入大量水印的策略。     

基于整型小波变换的彩色图像盲水印算法*

针对多数图像水印算法将灰度图像嵌入宿主图像的研究现状,提出了一种基于整型小波变换将彩色数字水印嵌入到彩色宿主图像中的算法。本算法结合人眼的视觉掩蔽特性, 实现了数字水印嵌入位置的自适应确定,同时采用量化小波系数的方法将彩色水印嵌入到彩色图像YCrCb模式的Y分量中去,彩色水印的提取不需要原始水印和原始宿主图像。实验证明,水印具有良好的不可见性,并且对常见的图像处理操作具有很强的鲁棒性。     

一种基于DCT域的灰度级盲水印嵌入优化算法

从改进的角度,提出一种基于宿主图像的DCT域嵌入较大分辨率灰度级数字盲水印的优化算法。该算法采用视觉频率、图像灰度增强和灰度图像门限值JND量化选取DCT子块系数,对嵌入宿主图像的较大分辨率256级灰度水印先行压缩和自同构置乱,再行嵌入宿主图像。该算法在水印提取时无需宿主图像和原始水印的参与,较大幅度地提高了水印的嵌入量。实验结果表明此算法抵抗压缩的能力强,视觉图像无明显降质,具有较强的鲁棒性和顽健性。     

基于图像特征的鲁棒性数字水印算法

为了同时实现图像版权保护和图像内容的真伪性鉴定,提出了一种基于数字图像特征的鲁棒性数字水印算法。先利用Hessian变换提取宿主图像的特征区域,并根据每个特征区域内各个像素点的局部方向,将用于版权保护的水印信息嵌入到这些特征区域中。同时,向图像中除特征区域之外的区域嵌入用于图像内容真伪鉴定的脆弱性水印。水印提取过程是水印嵌入的逆过程,在不需要原始图像的情况下实现了版权水印和内容鉴定水印的提取。实验表明,该算法能抵杭大多数的移除攻击等几何篡改,对篡改发生的位置定位效果良好。     

结合BEMD与Hilbert曲线的重复嵌入图像水印算法

为解决数字图像水印算法中水印图像与宿主图像在嵌入时尺寸匹配上的局限问题,并提高图像水印算法在抗大尺度剪切、高斯噪声和椒盐噪声等攻击的鲁棒性,提出一种结合二维经验模态分解算法(BEMD)与Hilbert曲线的重复嵌入图像水印算法.首先,利用Arnold变换对水印图像进行置乱处理,以增加水印图像的安全性;其次,利用Hilbert曲线将置乱后的二维水印图像进行数据降维,得到一维水印信号.数据降维不仅有效地解决了嵌入时水印图像与宿主图像在尺寸匹配上的局限,同时也进一步置乱了水印图像,加强了水印图像的安全性.对宿主图像进行BEMD分解得到不同尺度下的内蕴模态函数和余量信息,并检测第1个内蕴模态函数对应图像的极值点作为水印嵌入位置.最后,依据人类视觉系统的纹理掩蔽特性,将一维水印信号按照从左至右、自上而下的顺序依次、重复嵌入到第1个内蕴模态函数对应图像的极值点中,并结合剩余内蕴模态函数及余量信息重建得到嵌入水印后的图像.水印图像的提取为该嵌入过程的逆过程.通过对多组图像进行水印嵌入,得到嵌入水印后图像的峰值信噪比均在40 dB以上;对嵌入水印后图像进行高斯噪声、椒盐噪声、大尺度剪切等攻击实验,得到提取水印图像与原始水印图像的归一化相关系数均在0.96以上.实验结果表明,嵌入水印图像具有良好的不可见性,并对高斯噪声、椒盐噪声,特别是对大尺度剪切具有较强的鲁棒性.     

一种结合数据融合与树状小波的鲁棒数字水印算法

利用树状小波分解结合人类视觉系统(HVS)的特性,提出一种基于数据融合的鲁棒性数字水印算法,向载体图像中自适应的嵌入多个数字水印副本;在提取水印时,在每个块中使用独立分量分析ICA的方法提取水印,并对提取出的多个水印副本图像进行融合操作,以提高水印的鲁棒性.仿真试验表明了该方法的有效性,嵌入的水印具有较高的透明性,同时对常见图像处理攻击有很强的鲁棒性.     

鲁棒水印算法研究

数字水印技术是解决数字媒体版权保护的有效方法。对数字图像水印算法进行研究,探索提高数字水印性能的方法,提出了一种基于Arnold变换加密的数字水印新算法。利用Arnold变换对图像水印进行置乱,不但提高了水印信息安全性而且提高了其抗攻击性;结合人类视觉系统(HVS)的特性和数字图像常规处理特点,对水印在原始宿主图像DCT域中的嵌入位置进行选择,利用扩频原理实现水印的嵌入。仿真实验结果证明了该算法的有效性和鲁棒性。     

基于幅度调制的彩色图像水印

提出了一种基于幅度调制的彩色数字图像水印方案.通过改变蓝色通道的信息,实现了在空域嵌入水印.水印的嵌入位置通过一个密钥控制来实现随机的选取.为了提高鲁棒性,每一位水印被多次嵌入在不相关的多个位置中.同时,在有效水印的前面增加了一个模式序列,形成一个完整的水印序列,这个模式能够在水印提取过程中生成一个自适应的阈值,提高了水印提取的鲁棒性.水印提取不需要原始的宿主图像.试验结果显示该方案具有较强的抵御信号处理和几何攻击的鲁棒性.     

基于视觉注意模型的数字图像水印算法

提出了一种基于视觉注意模型的数字图像水印算法,充分利用人眼的视觉注意特性,通过对图像中视觉注意区域嵌入较弱的水印信息,降低水印图像的视觉失真,对非视觉注意区域嵌入较强的水印信息,提高水印检测的鲁棒性.在多幅图像上的实验结果表明,该方法能够有效地隐藏图像水印信息,获得较佳的图像视觉效果;并且,在各种常见的图像攻击下,水印检测结果优于基于边缘的方法.     

A simple ICA-based digital image watermarking scheme

In a digital watermarking scheme, it is not convenient to carry the original image all the time in order to detect the owner's signature from the watermarked image. Moreover, for those applications that require different watermark for different copies, it is preferred to utilize some kind of watermark-independent algorithm in extraction (does not need a priori knowledge of the watermark). In this paper we introduce a novel approach called WMicaT that employs an independent component analysis technique in watermark embedding and extraction. Using a single ‘public image’ that can be made publicly available, the new algorithm is able to extract the watermark without requiring the original image and any information about the watermark. In addition, the watermark is not limited to some specific binary sequences but can be any meaningful image. The WMicaT method, undergoing different experiments, has shown its robustness against many attacks.     

基于矩阵Schur分解的彩色图像盲水印算法

针对目前大多数彩色图像数字水印算法中嵌入的水印是二值灰度图像且为提取水印时需要原始宿主图像或原始水印的现状,本文提出了一种将彩色水印嵌入到彩色宿主图像中的盲水印算法。该算法分析了矩阵Schur分解的基本特征,通过修改其上三角矩阵对角线上的最大能量元素来嵌入水印,水印提取过程达到盲提取的目的。实验结果表明,该水印方案不但嵌入和提取的速度快,而且具有较好的水印不可见性(峰值信噪比达到40dB以上)和较强的鲁棒性。     

一种带纠错编码的小波域盲水印算法

先前众多的DWT(discretewavelettransform)域水印算法几乎都是私有水印或易脆水印,而针对版权保护的鲁棒的、公开的小波域水印算法却极少。文章提出了一种小波域盲水印算法,水印嵌入到小波分解的高频子带,通过采用小波系数的数字化编码技术实现了盲水印的提取。水印在提取过程中不需要任何原始图像信息。为提高水印的鲁棒性,引入了简单的纠错编码机制。     

结合数字水印和签名的二值图像内容验证

该文在笔者以往研究的基础上,针对二值图像的特点,提出了一种结合数字水印和数字签名的算法,将该算法应用于二值图像内容验证。算法先从二值图像中提取签名值,然后把签名值信息作为水印随机地嵌回原图像。在此过程中,用“可修改分值”对图像每个象素点的“可修改程度”进行了量化,然后根据“可修改分值”大小随机选择象素点进行水印嵌入。理论分析和实验结果都表明,算法具有很好的不可感知性和安全性(抗攻击性)。实验还表明,算法对于针对二值图像的微小窜改都具有足够的灵敏度。     

基于奇异值分解的数字图像二值水印嵌入与盲检测

提出了一种基于奇异值分解的数字图像二值水印嵌入与盲提取算法.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它奇异值的特点,首先对分块图像进行奇异值分解,再结合二值水印和一个事先设置好的量化参数对每个分块的最大奇异值进行微调,从而达到水印嵌入的目的.实验结果表明,新的水印方案具有较高的不可见性和较强的鲁棒性;可灵活控制水印容量的大小;水印提取不需要原始图像的参与,从而可成功实现水印图像的盲提取.     

新式灰度图像盲检测数字水印算法

将冗余离散小波(RDWT)与矩阵Schur分解结合,提出了一种新式灰度图像盲检测数字水印算法。该算法将载体图像进行二级RDWT变换提取其逼近子图低频部分,并将分块后的每个块低频系数进行Schur分解,通过修改Schur分解后的上三角矩阵对角线上的最大能量元素完成对经Fibonacci变换加密后的水印图像的嵌入,水印的提取过程实现了盲提取。实验结果表明,该水印算法水印嵌入的时间仅为0.97s,平均提取水印时间为0.211s,与类似盲水印算法相比,不可见性的PSNR值提高了14.12%,抵抗高斯噪声攻击、椒盐噪声攻击和剪切几何攻击的能力也分别提高了21.32%、17.31%和27.83%。     

基于离散小波变换和离散余弦变换域的扩频水印盲提取算法

针对扩频水印的盲提取问题,提出了一种在数字音频中扩频水印的盲提取算法。算法将扩频后的水印信息隐藏在音频文件小波分解的低频系数再做离散余弦变换(DCT)后的第5个系数中。提取时在扩频序列及其长度均未知的情况下,采用二次谱和奇异值分解(SVD)的方法对嵌入时使用的扩频参数进行估计,实现了数字音频中扩频水印的盲提取。仿真实验表明,所提算法在未知扩频参数的情况下能提取出归一化系数(NC)为1的水印图像并且水印的鲁棒性也很强,在加噪、低通滤波等攻击下估计出的扩频序列正确率能达到90%以上,恢复出的水印图像清晰可见,归一化系数都在0.98以上。     

基于奇偶量化的彩色图像盲水印算法

提出一种基于奇偶量化的彩色图像小波域的数字水印算法。首先对水印图像进行置乱处理,然后对图像进行翻转,最后利用混沌系统产生的混沌序列对水印进行加密。水印嵌入时,采用小波变换并利用奇偶量化规则将加密后的水印嵌入到载体图像蓝色分量最深层的四个子带中。水印提取时,不需要原始图像的参与,实现了盲提取。仿真实验和性能分析表明,该算法有很好的不可见性和鲁棒性,可以有效地抵抗JPEG压缩、噪声、剪切等攻击。     

基于DCT域的两种盲水印算法的应用与比较

利用Arnold置乱理论以及混沌序列加密的方法对水印图像进行加密预处理,水印信息嵌入时,提出两种基于DCT变换域的数字水印算法。分别通过修改特定系数关系和中频系数替换的方法实现水印信息的嵌入。对两种水印算法的仿真实验结果进行比较与分析,得出两种水印算法在图像的不可见性方面都表现出良好的性能,在水印检测时,实现了完全盲提取;但在抵抗JPEG压缩、噪声、滤波等攻击方面基于中频系数替换的水印算法表现出更强的鲁棒性。