结合BEMD与Hilbert曲线的重复嵌入图像水印算法

为解决数字图像水印算法中水印图像与宿主图像在嵌入时尺寸匹配上的局限问题,并提高图像水印算法在抗大尺度剪切、高斯噪声和椒盐噪声等攻击的鲁棒性,提出一种结合二维经验模态分解算法(BEMD)与Hilbert曲线的重复嵌入图像水印算法.首先,利用Arnold变换对水印图像进行置乱处理,以增加水印图像的安全性;其次,利用Hilbert曲线将置乱后的二维水印图像进行数据降维,得到一维水印信号.数据降维不仅有效地解决了嵌入时水印图像与宿主图像在尺寸匹配上的局限,同时也进一步置乱了水印图像,加强了水印图像的安全性.对宿主图像进行BEMD分解得到不同尺度下的内蕴模态函数和余量信息,并检测第1个内蕴模态函数对应图像的极值点作为水印嵌入位置.最后,依据人类视觉系统的纹理掩蔽特性,将一维水印信号按照从左至右、自上而下的顺序依次、重复嵌入到第1个内蕴模态函数对应图像的极值点中,并结合剩余内蕴模态函数及余量信息重建得到嵌入水印后的图像.水印图像的提取为该嵌入过程的逆过程.通过对多组图像进行水印嵌入,得到嵌入水印后图像的峰值信噪比均在40 dB以上;对嵌入水印后图像进行高斯噪声、椒盐噪声、大尺度剪切等攻击实验,得到提取水印图像与原始水印图像的归一化相关系数均在0.96以上.实验结果表明,嵌入水印图像具有良好的不可见性,并对高斯噪声、椒盐噪声,特别是对大尺度剪切具有较强的鲁棒性.     

基于经验模态分解的灰度水印算法

为提高数字图像面对攻击时的鲁棒性,本文提出了一种基于二维经验模态分解(BEMD)的灰度水印鲁棒算法.首先在水印嵌入前对其进行Arnold变换,在没有密钥时无法获取正确的信息,提高了水印的安全性.其次在水印嵌入过程中,由于BEMD分解有效将宿主图像划分为不同频次的内蕴模态函数,通过不可见实验测试我们选择将水印信息嵌入到人...     

基于BEMD和位平面分解的彩色图像水印算法

为了得到水印更好的鲁棒性和不可见性,以二维经验模态分解（BEMD）和位平面分解为基础,提出了一种新的彩色图像水印嵌入算法。该算法运用人类视觉系统（HVS）的特性和Arnold置乱变换,将位平面分解的水印信息嵌入到宿主图像其中一个固有模态函数（IMF）中,完成水印的有效嵌入。实验表明,该算法具有良好的鲁棒性和不可感知性,能够有效抵抗JPEG压缩、中值滤波、旋转、椒盐噪声和高斯噪声等多种恶意攻击。     

基于二维经验模式分解的图像水印嵌入算法

提出一种基于二维经验模式分解(BEMD)的图像水印嵌入算法,完成水印的嵌入和提取。对水印进行置乱并对原图像进行分块处理,再对置乱后的水印和分块后的原图像分别做BEMD分解,获得其相应若干固有模态函数(IMF),将水印的IMF分别嵌入分块后的原图像中,完成水印的嵌入。实验证明,该方法较以往的方法在水印的嵌入量上有了提高且鲁棒性较好,同时具有不可见性和较高的安全性。     

基于小波变换和神经网络的盲数字水印算法

文中提出了一种基于小波变换和神经网络的盲数字水印算法。算法嵌入的水印信息是一幅二值图像,每位水印信息被连续多次嵌入宿主图像小波分解的低频子带。利用提取含水印图像小波分解的低频子图的特征点坐标集估计水印图像遭受的几何失真,根据估计的几何失真参数对受到几何攻击的水印图像进行校正,最后利用神经网络很好的非线性映射和自适应学习功能实现水印信息的盲提取。实验表明,算法对常见的图像处理和几何攻击具有很好的鲁棒性。     

一种基于DWT抗几何攻击数字水印鲁棒算法

针对大部分数字水印算法抗几何攻击能力差这一难题,提出了一种基于小波变换可抗击几何攻击算法.在水印嵌入部分:首先对宿主图像进行小波分解、嵌入水印,再通过余弦变换求得该水印图像的一个特征向量,利用该特征向量和水印信息通过HASH函数生成一个二值逻辑系列,将该序列作为密钥;水印提取部分为:对待测的图像进行小波变换,再通过余弦变换求得待测图像的一个特征向量,利用该特征向量和密钥通过HASH函数提取出水印.文章最后对水印图像进行了旋转、缩放和扭曲等几何攻击试验.试验表明,该算法有理想的抗几何攻击能力.旋转攻击的旋转角度可达40°,缩放攻击的缩放比例可达0.2,旋转扭曲攻击的扭曲角度可达100°.     

图像块的不可见性与鲁棒性均衡水印算法

目的 为协调水印算法不可见性与鲁棒性之间的矛盾,提高水印算法抵抗几何攻击的能力,提出一种图像块的不可见性与鲁棒性均衡水印算法。方法 将宿主图像分成互不重叠的图像块,利用人类视觉系统的掩蔽特性对每个图像块的纹理特征和边缘特征进行分析,选择掩蔽性好的图像块作为嵌入子块。对嵌入子块作2级离散小波变换,将其低频子带进行奇异值分解,通过修改U矩阵第1列元素间的大小关系嵌入Arnold置乱后的水印信息。在水印提取前,对几何失真含水印图像利用图像尺度不变特征变换（SIFT）特征点的坐标关系和尺度特征进行几何校正,恢复水印的同步性。结果 对标准灰度图像进行实验,含水印图像的峰值信噪比都可以达到44 dB以上。对含水印图像进行常规攻击和几何攻击,提取出的水印图像与原始水印图像的归一化互相关系数大部分都能达到0.99以上,说明该算法不仅具有良好的不可见性,对常见攻击和几何攻击都具有较强的鲁棒性。结论 选择掩蔽性好的图像块作为水印嵌入位置能够充分保证水印算法的不可见性,特别是水印提取前利用SIFT特征点具有旋转、缩放和平移不变性对几何失真含水印图像实现有效校正,提高了含水印图像抵抗几何攻击的能力,较好地协调水印算法不可见性与鲁棒性之间的矛盾。     

基于OBSA多小波和遗传算法的数字水印技术

针对已有数字水印技术的不足,提出了基于OBSA多小波和遗传算法的公开数字水印技术。根据不同的水印嵌入算法选择适应度函数,通过遗传算法,对不同的水印嵌入算法、不同的宿主图像,自适应地得到OBSA多小波变换的前置滤波器。给出了相应的两个算法,算法1利用“奇偶法”嵌入水印图像,将灰度水印图像分解成位图,宿主图像进行一层多小波分解,每个低频系数嵌入1bit水印信息;若嵌入“1”,使对应的低频系数四舍五入为奇数,嵌入“0”,则使其为偶数,相反亦可。算法2利用“替代法”嵌入水印,宿主图像进行二层多小波分解,将其分解后的中频部分用水印图像替代。算法1提取的水印无失真,抗剪切攻击能力较强;算法2提取的水印无失真,抵抗噪声、压缩等处理的能力较强。该方法可以改善水印系统的鲁棒性,提高水印系统的透明性和不可统计性。     

基于灰度值统计特征的数字水印方法

提出了一种基于图像分块灰度值统计特征的数字水印方法,算法利用图像分块的灰度差异值判定水印信息的嵌入位置,对选定的图像分块进行DCT变换,然后将水印信息嵌入到中频系数当中。由于水印信息嵌入到了纹理复杂度因予比较大的块中,因此就增强了水印信息的不可见性。实验表明,本算法较好地保持了原始图像的品质,对非几何攻击和有损压缩具有较好的稳健性。     

小波包特征熵分解的图像水印算法

提出了一种小波包特征熵分解的自适应图像水印算法。该算法通过对宿主图像进行小波包特征熵分解,在高频系数中选取合适的阈值来区分高频系数中图像的纹理细节信息和噪声信息,将水印信息自适应地嵌入到高频系数当中。实验表明,该水印算法对噪声、JPEG2000压缩、滤波、改变对比度、几何剪切等攻击都具有一定的健壮性。     

基于矩阵Schur分解的彩色图像盲水印算法

针对目前大多数彩色图像数字水印算法中嵌入的水印是二值灰度图像且为提取水印时需要原始宿主图像或原始水印的现状,本文提出了一种将彩色水印嵌入到彩色宿主图像中的盲水印算法。该算法分析了矩阵Schur分解的基本特征,通过修改其上三角矩阵对角线上的最大能量元素来嵌入水印,水印提取过程达到盲提取的目的。实验结果表明,该水印方案不但嵌入和提取的速度快,而且具有较好的水印不可见性(峰值信噪比达到40dB以上)和较强的鲁棒性。     

基于混沌和BEMD分解的小波域彩色图像数字水印算法

提出了一种基于离散小波变换、混沌系统和二维经验模式分解的彩色图像数字水印算法。首先,对彩色载体图像的G通道进行一级小波分解,将其低频分量进行混沌位置置乱;然后将置乱后的低频分量进行二维经验模式分解,分解成5个基本模式分量和1个残差分量;最后,用水印信息代替第4个中低频基本模式分量实现信息嵌入。利用归一化互相关函数和峰值信噪比对算法进行评定,并对含水印的图像进行攻击。实验结果表明,该算法嵌入容量较大,且具有较好的透明性和鲁棒性。     

Perceptual Digital Watermarking for Image Authentication in Electronic Commerce

Digital watermarking has been presented to protect the copyright of electronic multimedia data. The previous proposed watermarking algorithms mostly embed sequences of random numbers or binary images as the watermarks. In this paper, an image accreditation technique by embedding digital gray-level image watermarks in images is proposed. In the proposed method, the host image and the watermark are decomposed into wavelet coefficients. The contextual energies of the host-image wavelet coefficients are computed to select embedding coefficients. The watermark wavelet coefficients are sorted and then embedded in the selected host coefficients. The experiments show that the proposed method provides extra robustness against JPEG-compression, image-processing, and even composite attacks compared to the traditional embedding methods. Moreover, the proposed method has no need of the original image to extract the embedded watermarks. The proposed method facilitates electronic commerce application developers to select adequate digital watermarking techniques for their development systems.     

一种基于DWT的彩色图像数字水印方案

稳健性是图像隐藏水印最基本的要求之一,而水印的嵌入强度、嵌入位置影响水印的稳健性。提出了一种基于小波变换的彩色图像数字水印方案。利用了人眼视觉的掩蔽特性,在彩色图像的蓝色分量小波域的最低层逼近系数分块矩阵中,采用重复嵌入技术自适应地嵌入水印,水印嵌入强度较大,而现有的基于小波变换的算法大多将水印嵌入在各个方向的中频或高频中。水印提取时采用两种方案,从而使该算法的抗剪切能力很强,且提取水印时不需要原始载体图像,而现有水印系统的提取方案是唯一的。实验结果表明该水印系统不仅较好地保持了图像的质量,对JPEG压缩、噪声污染、滤波、缩放、图像锐化、马赛克效应、剪切和联合攻击等图像操作都显示了较强的鲁棒性。     

图像块的自适应均衡水印算法

目的 针对水印算法通常利用实验确定强度参数,实验工作量大并且具有随机性,得到的参数无法较好地均衡水印不可见性和鲁棒性,提出一种基于图像块的自适应均衡水印算法。方法 利用尺度不变特征变换（SIFT）提取原始图像中鲁棒性强的特征点作为水印嵌入区域,将提取的嵌入区域分成4个大小相等且互不重叠的图像块,并对各图像块进行奇异值分解（SVD）,得到与各块相应的奇异值矩阵,各块与水印做一级离散小波变换后产生的各子带相叠加,生成嵌入加密水印块,重组得到水印矩阵,降维后将特征点还原到原始图像。根据果蝇优化算法（FOA）中适应度函数迭代确定加密水印强度参数,构造水印图像的自适应嵌入,来均衡水印的不可见性和鲁棒性,水印检测可直接作用在受攻击后的图像上,无需校正恢复。结果 对标准灰度图像进行多组实验,得到含水印图像峰值信噪比均达到43dB以上;对水印载体图像分别进行噪声、压缩、剪切、旋转仿真攻击实验,提取水印图像与原始水印图像的归一化相关系数都达到0.94以上。结论 SIFT算法实现图像块局部嵌入,提取特征点稳定性强,结合SVD算法使水印嵌入性能良好,利用FOA算法自适应确定最优参数,使水印图像嵌入效果达到最佳状态,最终均衡了水印的不可见性和鲁棒性。     

基于置乱变换的多重数字水印盲算法

提出了一种新的基于置乱变换的多重数字水印盲算法。该算法具有以下性能：(1)可嵌入多重水印,标志不同所有者（如创作者、发行者、使用者等）版权使用的合法信息;(2)水印的隐藏效果好,多重水印的嵌入不会造成视觉质量的严重下降;(3)水印的嵌入和提取过程中需要个人密钥,不知道密钥的非法使用者无法正确提取水印;(4)水印的嵌入位置只依赖于密钥,与算法无关,非法用户无法知道水印的嵌入位置;(5)水印的提取无需原始图像和原始水印;(6)可以抵抗LSB攻击和剪切攻击。     

基于DCT变换的图象分块数字水印算法

数字水印是数字作品版权保护的重要技术手段,不可察觉性和鲁棒性是图象水印中基本要求,但它们却是一对互相制约的因素.该算法提出了一种新的数字水印嵌入和提取方法,以一幅图象作为水印,信息量大,优于通常把文本,字符作为水印的方法;分块随机嵌入提高了水印嵌入的顽健性;根据图象局部特征确定水印的嵌入强度,使水印的嵌入强度随图象局部特征变化而变化.针对典型攻击的实验结果表明该算法具有很好的鲁棒性.