基于JPEG压缩不变量和混沌映射的半脆弱水印技术

提出了一种抗JPEG有损压缩的半脆弱图像数字水印算法。该算法充分利用混沌映射对初值的敏感性,并根据JPEG图像压缩过程中DCT系数的不变特性,将预先量化的DCT低频系数和水印密钥合成为混沌系统的初值,经过多次混沌迭代生成水印。根据水印调整DCT中频系数的大小,完成水印的嵌入调制。通过将图像块的编号映射为混沌系统的迭代次数,避免了针对块独立水印算法的诸如矢量量化等攻击。实验结果表明,该算法对JPEG有损压缩具有良好的鲁棒性,同时可对图像内容的恶意篡改进行精确的检测与定位。     

一种灵敏的文本图像认证混沌脆弱水印技术

提出了一种适合二值文本图像产品认证、完整性证明和内容篡改证明的脆弱数字水印算法．文中定义了区域的最不重要像素块LSPB（Least Significant Pixel Block）概念，将一个区域中非嵌入水印点的像素值映射成混沌初值，经过混沌迭代生成水印信息，然后将水印比特嵌入到LSPB的中心像素．实验表明，嵌入水印后的二值图像视觉质量好。算法能够准确地检测并定位对含水印图像的篡改．是一种灵敏的完全盲水印方案．     

基于混沌的医学图像窜改定位零水印算法

针对医学信息遭遇窜改、窃取等信息安全问题,提出了一种基于混沌的零水印算法.利用Arnold置乱算法对原始载体图像进行k次置乱,然后提取置乱图像每一个像素的最低有效位与二值水印作异或运算来构造零水印,实际嵌入的水印图像通过混沌映射加密来隐藏水印信息.提取水印后对原水印图像与提取的水印取绝对差,若遭遇窜改,则能定位窜改位置及窜改形状.实验证明,混沌系统的大密钥空间和对初值的敏感性增加了算法的鲁棒性,并且算法在常规攻击下依然能准确定位窜改位置及形状.     

基于混沌映射的半脆弱图像水印算法

水印的安全性、抗常规图像处理的鲁棒性和篡改检测能力的矛盾、计算复杂度等是现有基于半脆弱水印技术的图像认证算法需克服的主要问题。提出了一种基于混沌映射的自适应半脆弱水印算法,选取图像小波变换的低频信息作为图像特征并利用混沌映射对初值的敏感性产生两种水印,采用块均值量化调制小波系数的方法完成水印信息的嵌入。实验结果表明,该算法具有一定的鲁棒性,可将JPEG压缩等常规信号处理与恶意篡改相区分,并能准确定位篡改区域。     

基于混沌映射的半脆弱图像水印算法

水印的安全性、抗常规图像处理的鲁棒性和篡改检测能力的矛盾、计算复杂度等是现有基于半脆弱水印技术的图像认证算法需克服的主要问题.提出了一种基于混沌映射的自适应半脆弱水印算法,选取图像小波变换的低频信息作为图像特征并利用混沌映射对初值的敏感性产生两种水印,采用块均值量化调制小波系数的方法完成水印信息的嵌入.实验结果表明,该算法具有一定的鲁棒性,可将JPEG压缩等常规信号处理与恶意篡改相区分,并能准确定位篡改区域.     

实用的完全脆弱认证水印算法*

提出一种完全脆弱认证水印算法用于图像完整性认证、窜改定位和近似恢复被窜改部分。算法基于对原始图像2×2大小分块,计算图像块各像素高6 bit的灰度均值作为水印,利用混沌和置乱技术对水印信息进行加密和确定水印比特嵌入的位置。实验结果表明,该算法简单、安全性高,窜改精确定位到2×2图像块,可对窜改区域近似恢复,具有较好的实用性。     

基于图像块等级模型的多重认证水印算法

提出了一种新的用于灵活图像认证的多重水印嵌入算法.不同于传统的块独立水印算法中每个图像块只嵌入一个水印信息,算法对每个图像块嵌入多重水印信息.提出了两个通用的图像块等级模型,形成图像块内部的等级结构,对每个图像块以及图像块内部的各等级子块进行独立的水印生成和嵌入.将图像特征值映射为混沌系统的初值,并将图像块的编号映射为混沌系统的迭代次数,经过混沌迭代生成图像块水印,再将水印信号替代图像块中选定像素点的最低有效位,完成水印的嵌入.实验结果表明,该算法可对图像进行多重认证,对篡改区域进行精确的检测与定位,并能选择不同的定位精度.     

一种新的图像窜改检测与自恢复算法*

提出一种新的图像窜改检测与自恢复算法,不但可以检测定位出图像中任何细微的窜改,而且可以恢复被较大面积窜改的图像数据。首先,在环面自同构映射的基础上采用列偏移方法优化块序列,随后将关联块的组合水印分别嵌入到各映射块内每个像素的三位最低有效比特,最后按照像素尺寸对图像窜改进行逐级检测,并以最小分块为单元来自恢复图像。经实验证明,该算法能有效地进行窜改检测与内容恢复,尤其窜改区域较大时具有显著的效果。     

一种基于安全隐藏的图像分层窜改检测和内容恢复算法

提出了一种可用于数字图像的分层窜改检测和内容恢复的脆弱水印算法。图像中每个分块产生的水印信息包括认证水印和内容恢复水印,其中认证水印由奇偶校验和平均强度信息生成,恢复水印由分块DCT系数量化编码后的信息得到。根据混沌映射和最远距离安全隐藏机制,将恢复水印嵌入到映射块中,可有效避免窜改一致性问题。在接收端,采用分层窜改检测方法,减少窜改分块的漏判和误判,有效提高了窜改精度和恢复质量。实验结果表明,提出的方法与已有方法相比,无论在小面积窜改或大面积窜改情况下均可取得较好的恢复效果。     

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。     

抵抗JPEG的自嵌入内容认证水印方法研究

针对JPEG压缩,提出一种自嵌入的半脆弱内容认证水印方法.采用离散小波分解提取原始图像的稳态特征并映射成水印信息,在密钥控制下生成混沌序列对水印信息进行加密;将水印嵌入到离散余弦变换的量化系数中,最后进行逆量化和逆离散余弦变换变换得到含水印图像.当图像的内容需要认证时,可以区分正常的压缩和恶意篡改,而且还可以进行篡改定位.实验结果表明,该方法对JPEG有损压缩具有较好的鲁棒性、安全性和良好的不可见性.     

基于混沌映射的抗剪切鲁棒水印算法

在空域内嵌入水印,具有速度快、容易实现等优点,但如何提高其安全性和抗剪切能力是急待解决的难点.该文提出一种基于混沌映射的鲁棒水印算法能够解决这个问题.首先,运用二值混沌序列对水印信息加密,再用混沌映射对载体图像进行混沌置乱变换;其次,将加密水印嵌入到变换图像位平面的第4、5、6位;最后,反变换得到嵌入了水印的图像.实验表明,该算法具有较好的透明性和抗剪切能力,即使在受到剪切3/4的强攻击时仍然能提取出较清晰的水印信号.     

A robust image watermarking scheme in DCT domain based on adaptive texture direction quantization

This paper proposes a novel robust image watermarking scheme in Discrete Cosine Transform (DCT) domain for active forensics. We investigate the relation between the positions and the modification magnitudes of DCT coefficients and directions of texture blocks. By exploring such relation, a direction-coefficient mapping is designed. First, the texture direction of each image block is estimated by Gabor filter. And then, according to the direction-coefficient mapping, one watermark bit is embedded into each block along its texture direction. Compared with existing schemes, the proposed method utilizes the direction features of texture blocks better . Therefore, the improvements in watermarked image quality and the robustness of watermark signal against image processing attacks are both achieved.

     

A novel hybrid of DCT and SVD in DWT domain for robust and invisible blind image watermarking with optimal embedding strength

To optimize the tradeoff between imperceptibility and robustness properties, this paper proposes a robust and invisible blind image watermarking scheme based on a new combination of discrete cosine transform (DCT) and singular value decomposition (SVD) in discrete wavelet transform (DWT) domain using least-square curve fitting and logistic chaotic map. Firstly cover image is decomposed into four subbands using DWT and the low frequency subband LL is partitioned into non-overlapping blocks. Then DCT is applied to each block and several particular middle frequency DCT coefficients are extracted to form a modulation matrix, which is used to embed watermark signal by modifying its largest singular values in SVD domain. Optimal embedding strength for a specific cover image is obtained from an estimation based on least-square curve fitting and provides a good compromise between transparency and robustness of watermarking scheme. The security of the watermarking scheme is ensured by logistic chaotic map. Experimental results demonstrate the better effectiveness of the proposed watermarking scheme in the perceptual quality and the ability of resisting to conventional signal processing and geometric attacks, in comparison with the related existing methods.     

An improved method for digital image fragile watermarking based on chaotic maps

In this paper, the digital image fragile watermarking method based on chaotic maps is proposed. Our method has some significant advantageous in comparison with other available methods. Firstly, we reduce watermark payloads, while they have high quality of recovery and security. In watermark embedding phase, we process the image in order to produce the information array for each block, which finally embedded in the host image to build watermarked image. The information array for each block has different length, which is defined based on block characteristic that could be smooth or rough. The second superiority of the proposed method is proposing a new metric for calculating roughness of image block, which leads to less consume of bandwidth in comparison with other available methods. Finally, we use chaotic map for block-mapping that enhances the security. Our method provides basic requirements of watermarking scheme such as, invisibility, recover quality and security. Experimental Results have proved that our method is powerful in tamper detection, self-recovery and robust against known watermarking attacks.     

一种复合型自适应盲水印算法

提出同时嵌入鲁棒水印和脆弱水印的复合型自适应盲水印算法。鲁棒水印根据邻居特征平均值和奇偶判决法嵌入到所选择的频带中,再将水印图像分块,把分块图像的灰度均值映射为混沌初值,经过若干次迭代生成脆弱水印,嵌入到其像素灰度值的LSB平面。实验结果表明,该算法对一般的图像处理具有良好的鲁棒性,同时还能对图像篡改进行精确定位,且作为盲水印算法有良好的安全性。     

基于多特征和混沌加密的零水印算法

针对传统数字图像水印版权保护中存在的鲁棒性差和安全性低的问题,为提升不同图像零水印的可区分性,提出了一种基于多特征和混沌加密的零水印算法.首先根据整体与局部的角度提取图像的5维特征:均值特征、方差特征、偏态特征、峰度特征和HOG特征;然后利用新提出的基于混沌映射的块置乱方法加密水印图像;最后基于提取的多特征与置乱后水印,构造零水印信息.在版权认证过程中,首先提取多特征,再结合零水印信息,得到加密后水印;最后对其进行解密;即可实现版权认证.实验结果表明,所提出的方法效率高、安全性高、抗攻击能力强.基于多特征和混沌加密零水印算法综合了数字图像的多方面性质作为特征,稳定性高,提高了算法鲁棒性;同时采用新提出的基于混沌映射的块置乱方法提高了水印图像安全性,有效地解决了图像水印鲁棒性差和安全性低的问题.     

基于邻域比较的JPEG 脆弱水印算法及性能分析

为提高篡改检测性能和协调安全性与不可见性之间的矛盾,提出一种利用邻域比较判定图像块真实性的JPEG脆弱水印算法.该算法将原始图像分成8×8的图像块,基于图像块保护DCT系数生成的4比特水印基于密钥随机嵌入到其他4个图像块量化步长较小的DCT系数最低位.通过比较该图像块与相应4个水印嵌入块8邻域中不一致图像块个数来判定该图像块的真实性,推导给出一般篡改和拼贴攻击下算法的虚/漏警率,并利用统计实验对理论分析结果进行验证.理论分析和实验统计结果表明,通过比较图像块与其相应水印嵌入块8邻域中不一致图像块个数能够提高篡改检测性能,在量化步长较小DCT系数的最低位嵌入水印,解决了保护DCT系数个数与不可见性之间的矛盾.     

基于混沌的图像自恢复安全双水印算法

为提高图像自恢复双水印算法的安全性,提出一种基于混沌的安全双水印算法。该算法首先利用混沌映射将双水印信息加密后再嵌入其他图像块的低位,然后结合图像块内容和嵌入在图像块低位的恢复水印信息,利用混沌映射随机生成用于检测图像块真实性的认证数据。理论分析和实验结果表明该算法在保持篡改恢复质量和不可见性的基础上,有效提高了自恢复双水印算法抵抗内容篡改攻击和字典搜索攻击的能力。