基于DCT-Winograd快速变换的半盲水印算法

针对目前多数基于傅里叶变换域的方法,其抗几何攻击性能虽很好,嵌入的信息量也很大,但存在抗剪切攻击能力较差的问题,提出了一种基于离散余弦变换与Winograd快速傅里叶变换相结合的半盲水印算法,将Winograd算法分解的对角矩阵与经过DCT变换的图像块相与,产生一个新的对角矩阵,再将数字水印嵌入到该对角矩阵中,最后通过相关逆运算提取水印.实验结果表明,该方法可获得较好的图像视觉效果,对剪切、噪声等攻击皆具有较好的鲁棒性.     

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%。     

一种结合DWT和DFT的彩色图像盲水印方案

为了扩大数字水印的适用范围,提出了一种彩色图像盲水印算法。在嵌入过程中,将宿主图像从RGB空间转换到YIQ空间,对其进行小波分解后再进行分块DFT变换,结合一个嵌入模板矩阵和两个伪随机序列,将Arnold置乱以后的二值图像水印嵌入到宿主图像中;在提取过程中,根据嵌入模板矩阵提取出嵌入到每一图像小块的序列,分别计算该序列和两个伪随机序列的相关性,根据相关性的大小关系恢复水印信息。实验结果表明,算法具有良好的不可见性和鲁棒性。     

基于SVD-Winograd快速变换的半盲水印算法

目前多数基于傅里叶变换域的方法,其抗几何攻击性能虽很好,嵌入的信息量也很大,但存在抗剪切攻击能力较差的问题,针对这一问题提出了一种基于奇异值分解与Winograd快速傅里叶变换相结合的半盲水印算法。在奇异值分解过程中,先将奇异值分解的对角矩阵与Winograd快速傅里叶变换中分解的对角阵进行矩阵相与,产生一新对角矩阵。再将数字水印嵌入到新对角矩阵中,最后通过相关运算提取水印。实验结果表明,该方法可获得较好的图像视觉效果,对剪切、噪声、旋转等攻击皆具有较好的鲁棒性。     

基于Schur分解的Contourlet域水印方案

基于奇异值分解的数字水印方案计算量大、算法实现困难,为此,提出一种基于Schur分解的Contourlet域数字水印方案。将载体图像进行Contourlet变换,利用矩阵分裂理论得到分块对称矩阵,对每个对称矩阵进行Schur分解得到对角矩阵,通过量化对角元素的方法实现水印嵌入。水印提取是嵌入的逆过程。实验结果表明,该水印方案嵌入和提取的速度快,具有较好的不可见性和鲁棒性。     

基于纠错码和小波变换的彩色图像水印算法

为了提高数字水印的鲁棒性和降低传输过程中的差错,在研究将纠错编码应用于数字水印的基础上, 提出了一种基于BCH 码（或汉明码）和小波变换的彩色图像数字水印算法．该算法利用BCH 码（或汉明码）的纠 错性能,对水印图像进行混沌置乱预处理,实现了彩色图像中数字水印的嵌入和提取．仿真实验结果表明该算法具 有良好的不可见性,而且能抵抗多种攻击,比未采用纠错编码的同一水印算法具有更好的鲁棒性,且基于BCH 码 的算法性能要优于基于汉明码的算法．     

彩色数字图像的版权保护

针对彩色数字图像的版权保护问题,提出了基于奇异值分解和离散的小波变换的彩色图像数字水印算法。算法将CIE-RGB色彩模式下的彩色图像转换到CIE-LAB色彩模式,然后将置乱后的水印嵌入到LAB色彩空间的L分量分块的小波分解低频系数的奇异值中。实验证明,该算法能够抵抗剪贴、拼贴、高斯噪声、JPEG压缩缩放、旋转等常用的图像处理的攻击,并且具有良好的不可见性和安全性。     

一种抗剪切的DWT域多重音频数字水印算法

提出了一种能够抵抗剪切攻击的鲁棒性DWT域多重音频数字水印算法。该算法结合音频分帧技术及小波变换理论,将置乱、降维处理后的不同彩色数字图像信息嵌入到宿主音频信号的低频小波系数中,实现了多重彩色图像水印在宿主音频中的嵌入与提取。实验结果表明,该算法不仅能够较好地抵抗常规攻击,对剪切攻击也具有较强的鲁棒性,即使是在受到强剪切攻击后仍然能够提取出较清晰的(多重)水印信号。     

基于QR码的数字水印算法研究

针对QR码的结构特征,提出一种QR码数字水印嵌入算法,即根据条码容量自适应调节水印大小,并利用结构微调法在条码的行列中分别嵌入水印信息的方法。将二维条码和数字水印技术相结合有效提高QR条码的安全性和保密性。     

一种基于二维码的鲁棒性音频水印

基于普通图像的数字音频水印算法,鲁棒性弱以及自动化检测复杂.针对这种情况,本文在此基础上提出了一种新的盲水印嵌入算法.利用二维码(QR码)自身的纠错能力,将QR码作为待嵌入的水印图像.首先将水印图像进行分块处理,以Arnold变换为基础,通过添加密匙来提升数字音频水印的安全性.其次对原始音频信号完成分帧预处理后,首先对每帧信号应用3级离散小波变换(DWT),选取低频分量进行离散余弦变换(DCT),然后把得到的一维信号进行奇异值分解.最后通过对奇异值的量化,并利用重复码的特点,将水印信息进行嵌入.实验结果表明,本文算法对噪声、低通滤波、压缩等常见的攻击方法具有良好的鲁棒性.     

High payload multi-channel dual audio watermarking algorithm based on discrete wavelet transform and singular value decomposition

Digital watermarking technology is concerned with solving the problem of copyright protection, data authentication, content identification, distribution, and duplication of the digital media due to the great developments in computers and Internet technology. Recently, protection of digital audio signals has attracted the attention of researchers. This paper proposes a new audio watermarking scheme based on discrete wavelet transform (DWT), singular value decomposition (SVD), and quantization index modulation (QIM) with a synchronization code embedded with two encrypted watermark images or logos inserted into a stereo audio signal. In this algorithm, the original audio signal is split into blocks, and each block is decomposed with a two-level DWT, and then the approximate low-frequency sub-band coefficients are decomposed by SVD transform to obtain a diagonal matrix. The prepared watermarking and synchronization code bit stream is embedded into the diagonal matrix using QIM. After that, we perform inverse singular value decomposition (ISVD) and inverse discrete wavelet transform (IDWT) to obtain the watermarked audio signal. The watermark can be blindly extracted without knowledge of the original audio signal. Experimental results show that the transparency and imperceptibility of the proposed algorithm is satisfied, and that robustness is strong against popular audio signal processing attacks. High watermarking payload is achieved through the proposed scheme.     

基于DCT和SVD的图像哈希水印算法

为使频域水印技术更好地应用于数字图像的版权保护,提出一种基于离散余弦变换和奇异值分解相结合的图像哈希水印算法。利用DWT变换提取载体图像的低频系数矩阵构造水印;对载体图像进行分块DCT变换,提取每个子块的低频系数;对低频系数所组成的矩阵进行SVD变换,在对角阵上嵌入水印;对频域系数进行逆变换得到含水印图。将已有算法和当前所提出的算法进行对比,实验结果表明,所提水印算法具有良好的不可感知性和鲁棒性。     

彩色数字图像的脆弱数字水印

针对彩色数字图像局部区域内容保护和认证,研究了彩色数字图像的脆弱数字水印.为了保证水印的安全性,利用三维二值混沌序列对原始二值水印图像进行加密,对提取的加密二值水印图像进行解密.嵌入载体图像的水印和从嵌入水印的图像中提取的水印均是加密水印.将彩色数字图像中被保护区域的三个分量的小波变换域分别嵌入加密水印,以保护其内容的完整性和不可篡改性.采用模运算实现水印的嵌入和盲提取.理论分析和实验结果表明,该脆弱水印算法对彩色数字图像保护区域内的任何篡改,都能够正确地检测和定位.     

一种使用机器学习方法的数字水印算法

针对目前数字水印算法存在的不足,本文将离散小波变换和奇异值分解相结合,提出了一种基于机器学习的图像数字水印算法.首先将载体图像进行一级小波变换,提取其低频子带图像对其进行4×4分块处理,然后对每一分块进行奇异值分解后嵌入水印,并提取特征向量用于最小二乘支持向量机的训练,训练好的最小二乘支持向量机用于自适应最大水印嵌入强度的计算以及水印的盲提取.实验选取三张512×512的标准测试图像以及64×64的二值水印图像对算法的透明性与鲁棒性进行测试.实验结果证明,图像具有很好的透明性,PSNR达到了63.71dB,针对旋转、剪切、JPEG压缩、高斯噪声等常规攻击手段时,算法能保持较强的鲁棒性.     

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.

     

基于人类视觉系统和离散小波变换的彩色图像水印

为了扩大数字水印的适用范围,提出一种基于人类视觉系统（HVS）和离散小波变换(DWT)的彩色图像数字水印算法。首先利用混沌加密算法把一个有意义的二值图像加密成水印;然后将彩色图像从RGB色彩空间转换到YCbCr空间,提取Y分量,对Y分量进行一级离散小波变换;最后求出低频分量LL1的视觉掩蔽值,根据视觉掩蔽值,将水印嵌入到彩色图像的Y分量的低频小波系数域上。实验结果表明,该算法具有较好的不可见性和鲁棒性。与以往的基于YCbCr颜色空间的算法相比,该算法具有更好的不可见性和鲁棒性。     

基于3D-DCT和SVD的鲁棒彩色图像水印算法

在数字图像水印领域,水印算法主要集中于灰度图像,且提出的大部分彩色图像水印算法往往仅在亮度分量或在彩色图像的每一通道中嵌入水印,未能充分利用彩色图像的冗余空间,影响了水印的透明性和鲁棒性。针对此问题,提出了一种新颖的基于三维离散余弦变换和奇异值分解的彩色图像水印算法。算法先对水印图像进行预处理和对彩色图像进行互不重叠的分块;其次对每一分块进行三维离散余弦变换;最后选择对三维离散余弦变换系数的第一分量进行奇异值分解。嵌入水印时,对三维离散余弦变换系数第一分量的最大奇异值和第二分量分别采用量化和关系的嵌入方法嵌入水印。提取水印时,分别采用量化和关系提取算法提取水印并进行比较,选取相似值高的水印图像作为最终提取的水印。实验结果表明,提出的算法具有较好透明性的同时,具有抵抗常规信号处理和模糊、扭曲及锐化等攻击的能力。