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。     

基于图像插值和直方图平移的可逆水印算法

现有的基于直方图的可逆水印算法嵌入容量较少,针对这一问题,结合图像放大后像素点的特征,提出一种新的可逆水印算法。利用插值方法将图像放大4倍,既增加了图像的像素个数,又增强了像素之间的相关性;使用上下左右4个像素点计算像素点的预测误差值,并构造直方图,在峰值点处嵌入水印信息;利用相反的过程提取水印,并根据插值原理恢复原始图像。实验结果表明,将图像放大后再嵌入,可嵌入水印容量提高了3倍。算法不可见性较好、嵌入容量较大,可用于图像隐藏、信息安全等领域。     

基于中值预测的四轮嵌入可逆信息隐藏算法

传统基于预测误差直方图平移的可逆信息隐藏算法大多通过固定顺序来扫描原始图像,从而进行数据嵌入,这种方式没有考虑图像本身的纹理信息,导致无效移位像素点较多,伪装图像视觉质量较差。为解决该问题,提出一种基于中值预测的四轮嵌入可逆信息隐藏算法,以在提高嵌入容量的同时降低伪装图像的失真率。利用相邻像素之间具有较强相关性的特点,在较小的误差值处聚集大量像素点,以得到更陡峭的预测误差直方图并提高嵌入容量。对每个像素点定义复杂度,根据复杂度的高低对预测误差进行排序,优先在图像平滑区域嵌入数据,从而有效减少无效移位像素点个数,降低伪装图像的失真率。实验结果表明,该算法的最大嵌入率可以达到0.3 bpp,在0.1 bpp的嵌入率下峰值信噪比高达55.15 dB,与非对称直方图算法、误差直方图移位算法等相比,其具有较高的嵌入容量和较小的视觉失真率。     

基于同态加密的密文域可逆信息隐藏技术研究

为了提高嵌入容量和实现解密与提取信息的可分离性,文章将希尔伯特曲线和同态加密的特性运用到密文域可逆信息隐藏中。首先,图像拥有者对原始图像进行预处理,并在加密后构造密文镜像点。然后,信息隐藏者通过同态加法对目标像素点进行秘密信息嵌入。最后,接收方不仅可以提取秘密信息,还可以无损地恢复原始图像。实验证明,文章方案不但能够实现解密与提取信息的可分离性,而且在保证图像质量的前提下,最大嵌入容量可达到69120bits.     

基于码分多址复用的双重加密可逆信息隐藏

针对多数密文域可逆信息隐藏算法嵌入容量小、加密算法单一的问题,提出一种双重加密的方法,并利用码分多址复用（CDMA）的思想嵌入秘密信息。加密时将图像分块,先对像素块进行多粒度置乱加密,再对块中每个像素的中间2位用流密码加密。信息嵌入采用码分多址的思想,选取k个长为4的相互正交的矩阵嵌入k层秘密信息,利用矩阵的正交性实现秘密信息多层嵌入,在提高嵌入容量的同时保证了对像素点的较小改变。对不满足嵌入条件的像素块嵌入伪比特,可避免使用位置图。拥有信息提取密钥的合法接收者可以提取秘密信息;拥有图像解密密钥可以近似恢复原始图像;拥有两种密钥既可提取秘密信息又可无损恢复原始图像。实验结果表明,512×512灰度图像Lena在峰值信噪比（PSNR）大于36 dB时最大嵌入容量133 313 bit。所提算法增强了加密图像安全性,在保证可逆性的同时大大提高密文域可逆信息隐藏嵌入容量。     

一种鲁棒的自适应空间域隐藏算法

提出了一种新的图像空域信息隐藏算法,算法利用广义Arnold猫映射,将待隐藏的二进制比特序列的每一个比特的嵌入位置,随机置乱到整个载体图像的像素空间,再用Logistic混沌映射并结合像素点最高非0位,采用自适应策略,将待嵌入的比特随机嵌入到像素点的某一个不会明显影响视觉感知效果的比特位,提取水印只需要密钥,且密钥空间大。算法采用了纠错码进行纠错来抵御噪声攻击,还采用最小像素改变量的优化策略减少视觉感知上的变化。实验结果表明,本算法信息隐藏量大,视觉不可感知性好,对剪切攻击和椒盐噪声攻击有很好的鲁棒性。     

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。     

整数变换实现大容量图像无损信息隐藏

目的 针对图像无损信息隐藏中嵌入容量和隐藏图像质量问题,描述了一种基于可逆整数变换算法在图像中实现较大容量数据嵌入的无损隐藏方法。方法 定义的可逆整数变换算法先计算图像块n个像素点的整数平均值,在整数变换过程中将各像素点与平均值之间的差值扩展到4倍。结果 整数变换后图像块所有像素点最低两位有效位相同,产生的冗余信息可用来嵌入2(n-1)比特数据。结论 给出了一种新的可逆整数变换算法并实现较大容量图像无损信息隐藏,实验结果表明该方法具有较大的数据嵌入容量和较好的隐藏图像质量,嵌入数据和原宿主图像均能从隐藏图像中无失真恢复。     

抗隐写密钥分析的LSB隐写算法

LSB算法是一种典型的空间域信息隐藏算法,由于嵌入信息量大、算法简单而成为最常见的信息隐藏算法,也同时成为了隐写分析者很感兴趣的对象。针对隐写位置密钥的攻击,本文提出了一种改进的LSB隐写算法,先在图像各像素的LSB位嵌入噪声信息,再在密钥的控制下有选择性地在部分像素点嵌入隐藏信息。在已知载体图像或已知多幅用同一载体进行信息隐藏的载密图像的情况下,可以有效抵御针对隐写位置密钥的攻击,提高了LSB算法的安全性。同时该思想也可应用于基于DCT域等频域的隐藏算法中。     

车牌定位中宇符边缘色彩信息作用研究

研究了字符边缘色彩信息对车牌定位的作用.在HSV色彩空间中,字符边缘处色度、饱和度处于特定的较窄范围,分别提取出车牌底色色彩像素点和字符色色彩像素点,再利用图像水平方向纹理得到车牌底色纹理,最后排除没有字符色像素点相邻的底色纹理像素点.实验结果表明,该方法适应性强、定位速度快,可在定位的同时确定车牌颜色.     

基于SWT区域对比度像素提取的多聚焦图像融合

在多聚焦图像融合算法中,针对多分辨率系数融合法无法提取源图像清晰像素点和分块法存在的块效应的现象,从多聚焦图像清晰像素点和人眼视觉对比度的特征出发,利用平稳小波变换(SWT)的非下采样性和平移不变性,定义基于SWT的图像像素点区域对比度作为提取像素点的依据,在研究区域对比度邻域大小对像素点提取影响的基础上,设定适合的阈值建立提取模板,对多聚焦源图像中清楚区域的像素点进行提取,并对小部分未能提取的像素位置采用基于局部能量策略进行融合。仿真实验结果表明,新算法既有效地提取源图像的清晰像素点,又改善了块效应现象,融合效果有了很大提升。     

密文图像中的可逆信息隐藏算法

针对传统算法存在的加密和信息隐藏过程分离,嵌入容量小,操作不灵活的缺陷,提出了一种基于混沌和直方图平移的密文图像中的可逆信息隐藏算法。发送端先对图像加密,然后嵌入信息;接收端既可以先解密再提取信息,也可以先提取信息再解密。仿真实验结果表明该算法易于实现,并能有效提高信息嵌入的容量。     

基于数字水印和数字签名的图像篡改认证算法

提出了一种用于图像认证的半脆弱水印算法, 能够区分出恶意攻击和一般的图像处理.实验表明,该算法能准确确定篡改的具体位置,同时对JPEG压缩等常规的图像操作具有较好的鲁棒性.这种算法以16×16个像素点为分块单位对图像进行分块认证,通过小波变换并采用SHA-256产生认证信息,再通过颜色量化的方法,把认证水印信息嵌入到图像的最大意义位.在水印的嵌入过程中,以块为单位对认证信息进行置乱后再进行嵌入,保证了认证的可靠性和水印的鲁棒性,有较强的抗攻击能力.     

一种基于可逆数字水印的图像认证方案

针对医疗图像、遥感图像等敏感数字图像在认证水印的嵌入过程中不能引入失真的特点,提出一种基于可逆数字水印的图像完整性认证方案:首先提取图像特征,将其作为hash函数的输入;再用图像发送者的私钥对hash值进行数字签名;最后将数字签名作为水印数据,利用图像相邻像素点差值直方图的特征,轻微改变图像像素点的灰度值来可逆嵌入水印数据。方案实现简单,水印嵌入后图像失真小,认证通过后还可以完全恢复原始图像。理论和实验证明水印嵌入后,PSNR值能达到51.14dB以上。     

基于局部相关的图像隐写方法研究

提出了一种新的图像隐写方法。利用载体图像和秘密图像之间的局部相关性,将秘密图像嵌入到载体图像当中。实验结果表明,该方法能够嵌入较多信息和保持良好的载密图像质量,并且可从载密图像中完全提取出秘密信息。     

增强图像平滑度的可逆信息隐藏方案

随着互联网技术的发展和社交网络的普及,可逆信息隐藏技术因其具有无损恢复载体信息的特性而被广泛应用于医疗、军事等领域的隐蔽信息传输。传统的可逆信息隐藏方案大多聚焦于嵌入容量提升和载密图像失真率降低,并未过多关注人们对图像视觉细节的要求,难以抵抗隐藏信息检测方法。针对上述挑战,从增强图像视觉平滑度方面入手,提出了一种增强图像平滑度的可逆信息隐藏方案,在嵌入隐蔽信息的同时提升载密图像最终的视觉质量。具体来说,所提方案将目标图像分为参考区域与非参考区域,利用非参考区域的图像像素预测值与原始像素值的差值作为信息嵌入的判断依据,通过差值平移来嵌入信息;进而构造图像平滑机制,采用高斯滤波作为秘密信息嵌入时像素值修改的模板,对预测值进行滤波计算,将滤波差值无损地加入载体图像中,以达到图像平滑的效果;同时将参考区域的像素值作为边信息,用于实现信息提取方对原始载体图像和秘密信息的无损恢复和提取;并以高斯函数中的滤波系数作为预置秘密信息对嵌入信息进行加密处理以保证嵌入信息的机密性。大量经典图像数据集的测试与分析结果表明,所提方案处理过的载密图像视觉平滑度得到了显著增强,具有较低的失真率、较高的嵌入率和较高的嵌入提取效率。在典型环境下,其生成的载密图像与高斯滤波后的图像相似度可达0.996 3,且可获得37.346的峰值信噪比和0.328 9的嵌入容量。     

抗几何攻击的双层隐秘通信体制

本文以特征点为基础,提出了一种新的抗几何变形攻击的双层隐秘通信体制。我们将图像看作双层信道,一层信道嵌入隐秘通信信息,另一层嵌入可用来估计几何形变的几何同步信息。图像本身由其特征点经过Delaunay三角剖分得到一组三角形区域,三角形的中心坐标作为同步信息嵌入到所在三角形区域内,并用CRC校验码和Golay码保护。检测测时分析提取出的同步信息,用最小二乘法估计出几何形变,并对图像进行几何校正,解决失同步问题,提取出隐秘通信信息。实验证明,本隐秘通信体制对平移、旋转、缩 放、剪切等几何攻击有很强的鲁棒性,且本方法可以用于抗几何攻击的MPEG视频信息隐藏系统中。     

基于强化学习的图像不确定性目标域提取仿真

相比于输入图像的整体像素点,不确定性目标所占像素点偏少,且由于物体朝向不同,对应特征也不同,导致图像不确定性目标提取的难度较大。提出一种新的基于强化学习的图像不确定性目标域提取方法。将图像输入加权双边滤波器中,将其分为高频区域和低频区域,在Curvelet变换的基础上保留图像细节信息。消除图像噪声,并采用限邻域EMD方法增强图像质量。建立自适应性模型,将预处理后的图像输入至上述模型中,通过混沌同步方法在分数阶非线性网络中提取图像像素点特征,以此实现图像分割。应用强化学习建立图像不确定性目标域提取的马尔科夫决策,获取图像的类别信息和区域结构,图像不确定性目标域的提取。仿真结果表明,研究方法能够精准提取图像像素点特征,查全率和查准率高于90%,J指数以及F检验值的平均值可达0.8以上。     

基于BCH编码的局部化标注水印算法

本文提出一种基于BCH编码和小波变换的局部化标注数字水印算法.本算法为公开数字水印算法,提取水印时不需要原图的任何信息.算法利用图像中稳定的特征点标示水印嵌入的位置,在每个特征点对应的局部区域中,独立嵌入预先用BCH容错编码的标注信息(字符串).当我们只得到部分图像时仍能通过这些特征点来定位并提取水印,读出嵌入的字符串.实验表明,算法对裁剪有很强的抵抗能力,同时对压缩、噪声等也有必要的鲁棒性.此水印算法在不要求准确提取所嵌入的字符信息时,还可以作为鲁棒水印使用;在能保证数据无失真时,则可以嵌入大量标注信息.     

基于密文医学图像的可逆信息隐藏算法

针对现有算法嵌入容量低以及应用于医学图像时效果不稳定的问题,提出一种基于斜线分组和梯度算子的密文医学图像的可逆信息隐藏算法。算法利用按位异或操作对医学图像加密,接着对密文图像分块,每块再斜线分为4组,根据待嵌入2比特信息翻转对应像素组的最低3位有效位（3LSBs）。接收端先解密图像,然后根据信息隐藏密钥和梯度算子恢复原始图像并提取信息。实验结果显示,算法能无损地恢复原始医学图像,准确地提取嵌入信息,在分块大小相同的情况下,有更好的嵌入容量,更高的PSNR值和更低的信息提取错误率。