基于YCoCg-R颜色空间与离散余弦变换的自适应彩色图像水印算法

目的为了解决当前彩色图像水印技术的水印容量和不可感知性不佳等问题,设计基于YC_oC_g-R颜色空间和离散余弦变换的自适应图像水印算法。方法首先,将载体图像从RGB空间转换到YC_oC_g-R空间,计算Y,C_o,C_g这3个颜色分量;随后,引入离散余弦变换DCT对Y分量进行处理,获取相应的DCT系数;引入模糊聚类分析,将DCT低频系数视为局部特征,利用SVM机制对DCT低频系数进行训练分类,确定出适合嵌入水印的DCT系数;设计水印嵌入机制,将水印数据隐藏到合适的DCT低频系数中;借助可逆DCT方法,将Y分量从频域变换到空域;联合初始的C_o与C_g分量,将其变换到RGB空间,输出水印图像;最后,通过相应的水印提取方法,复原初始水印信息。结果测试数据表明,与当前水印方法相比,所提技术具有更高的不可感知性与水印容量,其水印图像的PSNR值为43.67 dB,且其允许的水印容量可超过1 bits,在多种攻击下,复原水印的质量更高,相关系数NC均超过了0.92。结论所提技术能够较好地将水印信息隐藏在载体图像中,具有较高的鲁棒性和安全性。     

基于方向金字塔分解与稳定几何失真校正的鲁棒图像水印算法

目的为了提高水印算法的抗几何攻击能力,并兼顾较高的鲁棒性与不可感知性,设计一种基于方向金字塔分解与稳定几何失真校正的鲁棒图像水印算法。方法首先,引入方向金子塔,对载体图像完成分解,输出对应的低通与高通子带;将低通子带分割为一系列的非重叠块;根据载体的亮度、纹理与边缘掩码,计算水印嵌入强度,最大程度地平衡水印图像的不可感知性与鲁棒性;设计水印嵌入方法,将经过Arnold映射加密后的水印嵌入到非重叠子块中,通过修改载体的方向金子塔分解系数,获取水印图像;将不同的攻击类型作用于水印图像,建立训练样本;再利用方向金子塔分解训练样本,计算高通子带的高斯-厄米矩能量,将其视为特征矢量;再利用特征矢量对模糊支持向量机完成训练,以预测几何失真参数,准确校正受攻击的水印图像;设计水印检测机制,从水印图像中复原水印。结果实验数据表明,与当前图像水印方案相比,所提算法具有更高的抗几何变换能力,以及较好的不可感知性与鲁棒性,其提取的水印失真度最小,对应峰值信噪比保持在40dB以上。结论所提水印算法具有较高的鲁棒性和视觉隐秘性,在版权保护、信息防伪等领域具有一定的参考价值。     

抗几何形变全息水印防伪技术

目的为了提高水印的抗几何攻击能力,以DCT(余弦变换)变换生产全息水印,并通过DCT嵌入宿主图像的中频区域,结合Randon变换技术,使得水印拥有良好的抗裁切和几何形变性能。方法首先,根据FFT(傅里叶变换)和DCT全息的成像特点介绍全息水印。然后,通过计算机系统将原始图像与参考光干涉,生成全息图像后经DCT变换,利用DCT嵌入到宿主图像的Y通道中。最后,结合Randon变换算法检测扫描图像倾斜角度。结果以嵌入强度a为0.4嵌入打印扫描后,含水印图像的PSNR值达到39.53,提取水印SSIM达到0.783。嵌入水印有很强的不可见性,提取水印清晰,嵌入量较大,有一定的鲁棒性。结论该算法能够快速、准确地从受到旋转、滤波、噪声、裁切和几何形变等攻击的宿主图像中提取水印。     

基于Harris角点的抗几何攻击数字水印算法研究

目的针对第2代数字水印算法具有良好的抗几何攻击能力,提出一种基于Harris提取特征区域并结合标志区的新算法,可有效抵抗几何攻击。方法首先对载体图像进行预处理,得到标准图Harris,提取并筛选特征点,要求特征点稳定集中,再根据水印大小确定嵌入水印的特征区域,筛选特征区域并进行小波分解;最后根据变换后子带的系数均值及调制因子调整小波系数,水印信息被分块后依次嵌入特征区域分解后的子带。结果实验显示文中算法的不可见性好,提取水印的相似度高,PSNR值均在65 dB之上,NC值均大于0.8。结论该算法水印的提取不需原图的参与,具极强的鲁棒性,可有效抵抗常见信号处理攻击。     

基于BSVD分解和Radon变换的NSCT域鲁棒水印算法

目的 为了提高水印算法的不可见性及抗旋转攻击的能力,提出一种基于BSVD分解和Radon变换的NSCT域鲁棒水印算法。方法 首先对水印图像进行Arnold变换,然后对载体图像进行NSCT变换,接着对低频子带进行不重叠分块,最后对各子块进行BSVD分解,选择合适的缩放因子,将水印嵌入奇异矩阵的最大奇异值中。提取水印时,先用Radon变换对含水印信息的载体图像进行校正,再提取出水印信息。结果 实验显示,文中算法具有很好的不可见性,PSNR值均在60 dB之上,并且能够抵抗常规信号的攻击,NC值均大于0.95。结论 该水印算法具有良好的不可见性和鲁棒性,抵抗旋转攻击的能力较强。     

一种基于NSCT与小波变换的全频域双水印算法

目的为了提高彩色图像的抗几何攻击能力,提出一种基于NSCT与离散小波变换的全频域彩色图像双水印算法。方法基于Fibonacci变换对水印图像进行分块置乱加密,自适应地选择嵌入的强度因子,将彩色载体图像的y分量先分块,再进行NSCT分解,然后进行DWT变换,随机选择生成的嵌入数组,通过调节嵌入数组各块的奇异值将水印循环嵌入到载体图像中。对含水印图像提取其各分块最大奇异值二维量化生成零水印。结果该算法的透明性良好,且能有效抵抗剪切、滤波、缩放、高斯噪声等常见的几何攻击。结论算法解决了单水印功能单一双水印算法2种水印互相干扰的问题,可以对数字产品同时进行版权保护和内容认证,算法具有较好的鲁棒性和不可见性。     

基于NSCT-DWT-SVD的强鲁棒多重数字水印算法

目的提出基于NSCT-DWT-SVD结合的复合数字水印算法,实现水印信息的隐蔽嵌入,提高水印的鲁棒性。方法首先对水印信息进行Arnold置乱,对载体图像进行NSCT变换,将产生的与原载体图像大小相同的低频子带进行小波变换,后对小波变换的低频部分进行SVD分解,确定嵌入强度后将水印信息叠加到奇异值矩阵中,实现水印的嵌入。结果经仿真实验发现,该算法在保证水印嵌入信息量的前提下,满足了水印信息的隐蔽性,PSNR值达到30 d B以上,NC值达到了1,同时该算法对压缩、滤波、剪切攻击的鲁棒性较强,NC值均达到0.92以上,抵抗旋转攻击时仍能提取出较清晰的水印图像。结论该算法满足了数字水印技术要求的隐蔽性和稳健性,并且可以对数字产品起到版权保护的作用。     

一种基于QR码的彩色图像数字水印

目的提出一种具有高度抗攻击能力的数字水印算法。方法将载体图像从RGB色空间转换到YCb Cr色空间,以其Y通道作为嵌水印通道;将文字信息编码为QR码作为数字水印,再对其Y通道进行离散余弦变换;最后在其中频区域嵌入数字水印。结果该算法重建的水印图像与原水印相似度极高,NC值达到0.99。同时,水印的嵌入对图像质量影响很小,PSNR值高达42.3115,且能抵抗多种噪声的攻击。结论该数字水印技术兼具了水印的安全性与鲁棒性,能够基本满足各类数字作品版权保护的需要。     

基于二值离散运算的自适应数字图像水印算法

论文提出了一种在小波变换域内基于二值离散运算的自适应数字图像水印算法.算法利用人眼视觉掩盖特性,根据要嵌入的伪随机数水印长度自适应地选择原始图像小波逼近子图中纹理信息丰富的图像子块,通过对这些图像子块系数的二值离散修改实现水印的嵌入,水印检测无需原始图像.由于水印的嵌入与检测是基于二值离散运算,所嵌入的水印具有很理想的鲁棒性,能免疫于常规图像处理方法的有限攻击.同时,嵌入的水印具有理想的隐蔽效果,完全满足水印不可觉察性要求.     

基于整数小波变换与矩阵分解的感兴趣区域可逆水印算法研究

目的针对传统感兴趣区域水印算法抵抗几何攻击能力较弱的缺陷,提出一种基于IWT-Schur的感兴趣区域可逆水印算法。方法首先对载体图像做小波变换,筛选出各子带ROI系数,接着采用Arnold变换加密水印图像,加密水印图像做整数小波变换得到一系列分量。最后结合Schur分解,将水印各分量对应加至载体各子带的ROI。结果采用整数小波变换IWT与矩阵Schur分解的嵌入方式,使得含水印图像的视觉质量良好,算法实现容易。含水印图像没有受到干扰时检测到的水印与原水印一致,含水印图像受到攻击时,也表现出良好的性能,检测到的水印品质较好。结论实验证明,此方案水印提取正确,且感兴趣区域无损恢复。     

基于椭圆特征区域与重要位平面分解的鲁棒图像水印算法

目的 为了解决当前基于特征点的水印方案难以描述图像的非纹理区域（像素强度变化较大的边缘、像素强度值较小或趋于0的均匀区域）,降低了局部特征区域的鲁棒性,使其抗几何失真能力不佳的问题,提出基于椭圆特征区域与重要位平面分解的鲁棒图像水印算法。方法 根据彩色载体的RGB分量,计算颜色不变性;基于颜色不变性的强度概率密度,推导概率密度梯度估计函数;利用概率密度梯度值,计算二阶Hessian矩阵,改进SURF方法,充分提取彩色载体中纹理与非纹理区域的鲁棒特征点;再求取Hessian矩阵的特征值与特征向量,以计算椭圆的长轴、短轴半径与方向角度,并以特征点为中心,建立局部椭圆特征区域;定义鲁棒特征区域选择规则,确定合适的水印嵌入位置;引入位平面分解技术,获取鲁棒椭圆特征区域的重要位平面图像,并提取其直方图,以此设计水印嵌入方法,将二值水印隐藏到这些直方图中,形成水印图像;根据水印检测机制,复原二值水印。结果 实验结果显示,与基于特征点的水印方案相比,所提算法具有更高的不可感知性与鲁棒性,复原水印失真度最小。结论 所提算法具有较高的视觉隐秘性和抗几何失真能力,在版权保护、信息防伪等领域具有较好的参考价值。     

基于像素评估与运动补偿预测误差扩展的视频水印算法

目的为了解决当前视频水印技术因忽略了视频像素特性与时间的相关性,从而出现嵌入失真和水印容量较低等不足,设计一种基于像素评估和运动补偿预测误差扩展的自适应视频水印算法。方法首先,引入运动补偿预测误差扩展方法,预估每个视频帧的像素灰度值,从而获取其对应的运动补偿预测误差。再依据预测误差,计算像素的运动补偿局部标准差,将整个视频分割为平滑和非平滑子块。依据运动补偿局部标准差,结合像素选择阈值,从平滑块中选择出合适的像素用于嵌入水印。依据评估的水印容量与选择的视频像素,针对不同的像素,设计不同的水印嵌入机制,将水印信息隐藏到视频特定的像素中,通过完成边信息的嵌入,从而输出水印视频。最后,构建水印提取方法,从水印图像中检测出初始水印。结果测试数据显示,与当前视频水印方法相比,所提算法具有更高的水印容量和更低的失真度,其最大水印容量为2 bits,提取水印信息的PSNR值在40 dB以上。结论所提算法具有良好的不可感知性与较低的失真,在版权保护、信息防伪等领域具有一定的应用价值。     

3种频域数字水印算法的分析和比较

阐述了离散傅里叶算法(DFT)、离散余弦算法(DCT)、离散小波变换算法(DWT)这3种常用的频域数字水印算法的原理,并分别采用不同算法对数字图像进行了水印嵌入,检测其峰值信噪比(PSNR)和相关系数(NC)的值,分析并比较了这3种算法的优缺点,证明了离散小波变换在频域算法中能够得到最好的效果。     

基于掩蔽效应和抖动调制的盲水印方案

通过对信号处理领域抖动调制原理的分析,并结合人类视觉系统的掩蔽效应,提出了一个DCT 域盲水印模型。在MATLAB 仿真环境中,针对二值图像水印,实现了水印的预处理、嵌入、提取以及F 范数下水印检测。在水印嵌入过程中,通过自动调节量化步长改善了水印的透明性,水印检测时无需原始宿主图像,实现了盲检测,而且省略了反余弦变换过程,降低了算法复杂度。仿真实验表明,水印算法在JPEG 高强度压缩、剪切、各种噪声叠加以及多重水印等攻击下具有高鲁棒性。算法思想可应用于数字版权保护以及隐秘通讯等领域。     

基于DCT的自适应盲数字水印

目的为提高彩色图像数字水印的抗攻击性能,提出一种新的、鲁棒性强的DCT自适应水印算法。方法算法中利用Arnold变换对水印图像进行预处理,自适应选择强度因子。根据DCT变换原理,并利用其DC系数的形成过程,不需进行DCT变换,在空域中便可计算出8×8分块的DC系数。根据DC系数修改量的分布特点,直接在空域中完成水印的嵌入。结果该数字水印算法具有良好的透明性和稳健性,同时对涂抹、旋转、剪切、叠加噪声等常见攻击具有较强的鲁棒性。结论该算法在保证水印隐蔽性的同时能够抵抗一定程度的攻击,满足版权保护和数字防伪的需要。     

基于QR码与混沌加密的Contourlet域彩色图像盲水印算法

目的针对现行数字水印算法中抗几何攻击能力弱以及嵌入水印信息容量差的问题,提出一种Contourlet变换下QR码与混沌加密相结合的彩色图像水印算法。方法采用QR码作为水印图像,利用Logistic混沌序列对其进行加密,再将加密的水印图像嵌入到二级Contourlet变换的低通子带中,利用系数间的大小关系,修改系数完成水印嵌入与提取。结果通过实验结果可知,水印的嵌入对载体图像影响较小,PSNR值高达42.764,经过旋转、剪切及常规攻击后,提取出的水印均可正确解码。结论该算法具有良好的安全性、不可见性,对于各类攻击具有较优的鲁棒性。水印信息容量高于普通图像,水印提取方式为盲提取,能够更好地满足各类数字作品版权保护的实际需要。