一种用于图像篡改定位的半脆弱数字水印算法

设计并实现了一种用于数字图像内容认证的半脆弱水印方案。算法中,图像块的水印选择Logistic映射作为混沌系统从该图像块本身产生一系列混沌序列,作用于水印的嵌入;每个图像块产生的水印按照Torus,自同构映射嵌入另一个映射块的LSB(Least Significant Bit),对应关系通过密钥来确定,这样建立起图像块之间的相关性;利用混沌对初值极端敏感性的特点,能够定位检测对加入水印图像的篡改,且水印提取不需要原始图像。实验结果表明,嵌入水印后的图像的视觉好;算法具有图像内容局部篡改检测的有效性、敏感性以及良好的篡改定位能力。     

基于分散式块相关水印的图像认证技术

提出了一种新的分散式块相关水印技术用于图像的完整性认证和篡改定位.分散式块相关水印技术兼具了水印的高安全性和高定位精度,克服了传统块相关水印技术定位精度低等问题.将原始图像划分为互不重叠的图像块,对每一个图像块进行独立的水印生成.将图像块特征值映射为混沌系统的初值,经过多次混沌迭代得到图像块水印.另外,利用混沌序列排序法构成了图像块之间的一对多关系,形成分散式块相关结构,再将该图像块的水印嵌入到对应图像块的最低有效位中,完成水印的嵌入.实验结果表明,分散式块相关水印技术能够有效地抵抗矢量量化攻击,并对图像的篡改进行精确的定位.     

基于DCT系数重构的分层认证水印算法

提出了一种新的半脆弱认证水印算法——基于DCT系数重构的分层认证水印算法. 基于DCT系数重构的分层认证水印算法利用了分层的思想,通过不同层分块间的相关性实现了抵抗矢量量化攻击的目的;给出了一种基于多分辨率的篡改定位技术,实现对篡改的分层渐进定位,提高了定位效率. 基于DCT系数重构的分层认证水印算法利用预量化原理来实现对有损压缩后的DCT系数的重构,水印达到了对正常的JPEG有损压缩鲁棒,对恶意篡改脆弱的目的. 实验结果表明,该算法是一种行之有效的半脆弱认证水印算法.     

基于混沌理论和量化方法的双功能水印算法

针对传统数字水印功能单一的问题,提出一种同时实现版权保护和完整性认证的双功能水印算法。采取块均值量化方式,使水印嵌人过程中块内系数的变化值自适应于系数本身大小,以协调不可见性与鲁棒性,同时利用混沌映射构造与图像特征信息相关联的认证水印嵌入图像的最低有效位,以减少脆弱水印对鲁棒水印的影响。实验结果表明,该算法中的鲁棒水印对常见攻击具有抗攻击性,脆弱水印具有敏感性,且能定位出图像的篡改位置。     

基于块特征和混沌序列的图像篡改检测与恢复

为提高图像篡改检测与恢复性能,提出一种基于块特征与混沌序列的图像认证水印方案。对2×2分块离散余弦变换系数编码产生块特征,嵌入到其他图像块像素的低两位,块嵌入的映射关系通过混沌序列产生;结合奇偶检测法对常规的认证方式进行改进,并通过提取有效块的特征信息实现被篡改区域的自恢复。试验表明,该方案嵌入水印信息量少,安全性高,对常规篡改可进行精确定位,并能较好的实现自恢复,还可以有效地检测出仅图像内容的攻击。     

基于Hash函数的脆弱图像水印算法

为了增强水印的内容认证性,提出了一种适用于数字媒体产品内容篡改证明和完整性认证的脆弱水印算法.采用Hash函数加密生成基于图像内容的脆弱水印,并将其嵌入到随机选择的图像点的LSB(1east significant bit),有效地抵抗了伪认证攻击.利用Hash函数Hamming重量对输入变化的敏感性,能够精确地定位对加入水印图像的篡改,并且水印提取不需要原始图像.实验结果表明该脆弱水印算法具有较好的篡改定位能力.     

元胞自动机变换可恢复图像认证算法

提出一种基于元胞自动机变换的可恢复图像认证算法,将图像分割成不重叠子块,对每个子块进行两层二维元胞自动机变换CAT,从第二层低频系数生成子块认证水印和恢复水印,分别嵌入当前子块和对应子块的第一层低频系数,形成含水印图像;用认证水印进行图像认证;用恢复水印恢复被篡改图像子块。实验表明,该算法安全性高,且具有很强的抗VQ攻击能力。     

一种基于游程编码的图像易碎水印算法

为了消除基于分块的图像认证算法中图像块之间的相关性,并进一步减小自嵌入水印对载体图像质量的影响,提出了一种新的自嵌入易碎水印算法：首先对图像进行2×2的分块,并求各分块的灰度均值生成图像的均值图像;根据均值图像各像素之间的相关性进行游程编码;将编码信息作为水印嵌入在图像像素的低位中;篡改检测时首先使用字符串匹配的思想进行图像块和水印之间的匹配,对于未匹配成功的块,使用分组的方式进行再次匹配,以完成认证和恢复.该算法进行一次的水印嵌入,同时用于篡改检测与恢复,有效缩短了水印长度,减小了对载体图像质量的影响.理论分析和实验仿真表明了文章算法在不可见性、篡改定位和恢复、抗拼贴攻击、漏检率等方面具有较好的效果.     

用于图像内容认证的半脆弱水印新算法

为了提升数字图像内容认证的准确性,提出一种新颖的半脆弱水印算法.引入相关块组的概念,并将相关块组进一步划分为子块组,轮流使用每个子块组内特定块生成水印,最终将水印嵌入到子块组内的其他块中.算法根据图像内容自适应选取量化步长,结合Slant变换高能量集中性及直流量化原理完成水印嵌入过程,认证过程中使用新的噪声过滤策略并通过投票方式确定篡改发生位置.实验表明:该算法能有效地提高含水印图像的质量及防止水印信息的未授权提取,在应对裁剪、替换等常规处理时定位精度提升明显.算法抵抗偶然攻击的能力强,新噪声策略有效地改善了针对篡改区域的识别效果.     

一种基于SPIHT编码的自恢复脆弱水印算法

文章提出了基于SPIHT编码的图像自恢复脆弱水印算法,它对宿主图像进行SPIHT编码得到恢复水印,由宿主图像第三层小波变换的低频带系数的大小关系产生认证水印。对恢复水印与认证水印进行置乱与纠错编码后嵌入到原灰度图像位平面编码的低两位。通过实验仿真证明该算法能定位图像篡改的位置,且能恢复出被篡改位置的真实图像内容。     

Multiple watermarking framework of video content oriented AVS

Firstly, a non-negative matrix factorization with sparseness constraints on the parts (NMFSCP) method is proposed, which is used to extract the video movement component. The AC energy coefficients of DCT transformation are used as the texture feature simultaneously. Then the linear combination of two video features above is used to adjust the location and strength of the watermark adaptively. Secondly, one dynamic robust watermark and two fragile watermarks are generated according to the energy of the I-frame macro-block, which are used to detect and restore the attack position respectively. Finally, the robust watermark and two fragile watermarks are embedded into the medium and high frequency DCT coefficients which are the biggest of the luminance blocks in the I-frame respectively. Simulation results show that the embedded robust watermark is robust not only to general attacks but also to video special attacks, and that the mixture recovery detection mechanism based on two types of fragile watermarking is sensitive to tamper, has good accuracy of tamper localization and can recover the video frame location under the time-resynchronization attacks. The video stream need not be decoded completely for watermark extraction in this paper, so it meets the needs of real-time detection.     

基于矩阵编码和多重水印的JPEG图像块级认证算法

JPEG图像是目前常用的图像格式之一,由于其冗余数据较少,因此实现对JPEG图像的精确认证,需要对认证水印信息进行合适的编码以尽可能地缩短水印长度. 为此,结合矩阵编码和多重水印技术,提出了一种用于JPEG图像的块级认证算法. 矩阵编码可将长为l的水印信息缩短为log2l数量级,且可准确定位其中1位信息的改变,因此通过矩阵编码可有效缩短水印的长度. 同时,为了提高算法的定位准确率,通过嵌入多重水印共同完成对图像的篡改定位. 算法分析中对算法的漏检率、虚检率进行了较为详细的分析. 理论分析与实验结果表明,在篡改率不大的情况下,算法能够实现对JPEG图像的块级篡改定位,在篡改率小于5%,向每个图像块仅嵌入约2bit水印信息的情况下,漏检率和虚检率均在10-2数量级.     

基于混沌映射图像篡改检测的脆弱水印方案

提出了一种新的基于混沌的图像认证和篡改检测的水印方案,该方案可以检测对图像所做的任何修改,还可确定修改的具体位置。为了提高所提出方案的安全性,采用了两个混沌映射,由于混沌映射对初始值敏感,水印图像中的像素与水印之间的对应位置关系受到干扰,使水印方案能够抵抗伪造攻击。在方案中混沌映射的初始值被用作秘密密钥,通过一系列的攻击检查所提出方案的有效性。实验结果表明,该方案不仅安全可靠,而且在不同的攻击下均能获得较高的篡改检测和定位精度。     

用于版权保护与内容认证的多功能音频水印算法

针对现有的多功能音频水印算法恢复篡改区域的能力较弱问题,提出了一种多功能双音频水印算法.首先对原始音频信号分帧,结合Mel频谱倒谱系数计算每帧的相似帧,并将其作为鲁棒水印嵌入经过Torus映射的帧的低频小波系数的绝对平均值中;然后将高频小波系数的平均值作为初始值,利用Logistic序列生成认证水印信息,并通过单个量化高频系数的方法将其嵌入到音频信号中.仿真结果表明:所提出的算法具备很强的抗攻击性;脆弱水印对篡改敏感,而且篡改定位精确.     

Robust Wavelet-Based Facial Image Watermarking Against Geometric Attacks Using Coordinate System Recovery

A coordinate system of the original image is established using a facial feature point localization technique. After the original image transformed into a new image with the standard coordinate system, a redundant watermark is adaptively embedded in the discrete wavelet transform(DWT) domain based on the statistical characteristics of the wavelet coefficient block. The coordinate system of watermarked image is reestablished as a calibration system. Regardless of the host image rotated, scaled, or translated(RST), all the geometric attacks are eliminated while the watermarked image is transformed into the standard coordinate system. The proposed watermark detection is a blind detection. Experimental results demonstrate the proposed scheme is robust against common and geometric image processing attacks, particularly its robustness against joint geometric attacks.     

Robust Wavelet-Based Facial Image Watermarking Against Geometric Attacks Using Coordinate System Recovery

A coordinate system of the original image is established using a facial feature point localization technique.After the original image transformed into a new image with the standard coordinate system,a redundant watermark is adaptively embedded in the discrete wavelet transform(DWT) domain based on the statistical characteristics of the wavelet coefficient block.The coordinate system of watermarked image is reestablished as a calibration system.Regardless of the host image rotated,scaled,or translated(RST),all the geometric attacks are eliminated while the watermarked image is transformed into the standard coordinate system.The proposed watermark detection is a blind detection.Experimental results demonstrate the proposed scheme is robust against common and geometric image processing attacks,particularly its robustness against joint geometric attacks.     

一种基于海明码的二值图像水印检测方法

结合二值水印图像的特点,运用海明码的监督关系式,首次提出了一种基于海明码的像素级数字水印检测方法.在认证检测时,仅利用一幅与水印图像内容毫不相关的检测图,通过异或运算操作就可以准确确认某像素点是否被篡改,并具有篡改定位与修复能力,省略了一般水印检测方法的图像匹配、逆变换与相似计算等复杂操作.     

一种互补的栅格数字地图水印算法

针对栅格数字地图的版权保护，提出一种互补的栅格数字地图水印算法.该算法利用栅格地图相比自然图像具有较高亮度，直流分量变化比较大的特点，分别将水印嵌入到地图离散余弦变换后的直流分量和高频分量.直流分量部分依据亮度控制调制幅值嵌入水印，高频部分依据高频系数分段求和的奇偶性嵌入水印.在依据几何特征对地图预校准后，按嵌入的逆过程分别提取水印，并在合成系数控制下合成水印信息.实验结果表明，所提出的互补水印算法能够抵抗各种常见的恶意攻击，具有较强的鲁棒性     

动态自我验证的软件水印防篡改技术

提出一种与特定语言无关的动态自我验证的软件水印防篡改技术。利用线性哈希函数对水印结构进行分块计算,既包含了结点顺序信息,又包含了结点数量信息,同时采用常量迁移技术使完整性检查隐藏在程序本身正常的逻辑判断语句中。由于水印结构的验证码是自包含的,对其篡改会导致应用程序功能错误。分析结果表明,本算法能够抵御多种形式的攻击,具有很强的保护能力。