多重水印技术综述

当今时代,作为计算机领域的研究热点,数字水印技术得到了广泛的应用。多重水印克服了传统数字水印的不足,将多个水印嵌入到宿主载体中,并且每个水印都有不同的特性,代表不同的信息。本文介绍了多重水印的特征及其分类、多重数字水印技术的基本原理,并对典型的多重水印算法进行了阐述。最后．分析指出了数字水印技术的研究现状与发展前景。     

一种基于特征点的双数字水印方案

提出了一种基于特征点的双数字水印方案．该方案将原始水印转换为与图像内容相关的两个水印．通过混沌序列分别嵌入到特征点区域中．在进行水印检测时,同时检测出两个水印,恢复出原始水印图像．该方案在考虑数据压缩和几何攻击的同时,也对解释攻击(IBM攻击)进行了一定的应对．实验结果与理论分析表明,该方案具有较好的强壮性．     

基于行移和字移编码的二值文本数字水印技术

针对文档是由字符、行、段落组成,而且字符之间、行之间具有一定距离的特点,提出在文档的竖直方向上利用行移编码嵌入水印,在文档的水平方向利用字移编码嵌入水印。在水印信息的嵌入过程中,提出了通过预处理实现移动行(字)与相邻两个控制行(字)之间的相对位置固定,使得水印信息的隐蔽性大大增加,在该处理算法的基础上,提出了水印信息的盲检测算法。从水印嵌入和提取的仿真试验结果可知,该方法具有较强的鲁棒性,最重要的是基于该算法的水印嵌入和检测实现比较简单而且有效。     

一种基于零树小波的盲图像水印算法

提出了一种基于零树小波的盲图像水印算法．作为版权标志的水印信息是一幅二值图像,它用一个随机矩阵将水印图像置乱预处理,嵌入的水印数据根据宿主图像的特点自适应地扩频得到,水印嵌入到宿主图像的小波零树上,每一棵小波零树的水印信息对应于水印图像的一个像素点．水印置乱矩阵和扩频水印矩阵是文中的两个密钥,前者保证了图像水印的安全性,后者确保了图像水印的鲁棒性．在没有原始图像的前提下,实验验证了该水印算法在多种攻击下都具有可靠性．     

一种带反馈的半脆弱认证水印算法

针对变换域的认证水印对舍入误差及像素值溢出非常敏感的问题,提出了一种新的带反馈的半脆弱水印算法(SAF算法),通过在嵌入过程中加入检测模块,并将检测模块的结果反馈,作为嵌入过程是否完成的判决条件,从而达到降低虚警概率的目的．由于运用了预量化原理,SAF算法能够对有损压缩后的系数进行重构,从而彻底地解决了JPEG压缩对水印信号破坏的问题．实验结果表明,SAF算法是一种有效且实用的认证水印算法．     

基于小波零树结构的图像水印算法

针对数字图像水印与图像压缩这个二元性问题，提出了两种在图像的压缩蛾中嵌入水印的算法．算法利用嵌入武小波零树焉皇码算法中的小波零树结构，分别采用扩频思想和量化思想，称之为小波零树扩频水印算法和小波零树量化水印算法．实验结果表明，这两种水印算法对于压缩攻击是鲁棒的，并且小波零树扩频水印算法可以进行水印的分级检测，而小波零树量化水印算法则实现了盲检测．     

基于汉明码的DCT域水印算法

数字水印是解决信息安全和版权保护的有效方法，已成为多媒体信息安全领域的热门技术。本文提出一种利用通讯中汉明码原理来提高提取水印正确率的水印嵌入算法。为提高水印抗压缩能力，该算法是在离散余弦变换(DCT)域实现的。仿真结果表明，该水印算法既满足不可见性又有较强的鲁棒性(JPEG压缩比约为10时，所提取水印归一化相关系数NC≥0．80，含水印图像峰值信噪比PSNR≥40dB)。     

一种基于三维小波变换的视频水印算法

提出了一种基于三维小波变换的视频水印算法．算法以二值图像作为水印，并利用三维小波变换（3D-DWT）和扩频技术，首先对水印图像进行随机置乱预处理以增强其安全性能；然后对宿主视频进行视频分割，并分别对得到的各序列作三维DWT变换；最后选取视频帧并将水印嵌入相应三维DWT系数中．实验结果表明，算法具有较好的不可见性，并且针对帧剪裁、帧丢失、帧平均和MPEG编码等具有良好的鲁棒性．     

基于显著特征的Video水印方案

为了使水印的分布集中在Video序列中图像显著的边缘特征中,提出了基于帧图像内容的模糊熵测度(FEM)算法,对序列图像特征系数的修改是局部自适应的,水印嵌入的强度随着图像局部变化而变化．在没有原始Video数据的情况下,利用Kalman滤波预测对水印信息进行检测和估计,能够使嵌入的商标在检测端得到恢复以表明数字产品的版权．实验结果表明,所提出的水印方案,对于Video序列中水印的嵌入及提取具有很好的效果而且可作为可靠的版权保护工具而应用．     

基于形态学的水印方案

研究了形态学操作特点,设计了真正意义的形态学鲁棒水印,即形态模式作为水印嵌入．多种形态模式的同时嵌入,使得为不同用户制作的数字产品能在一次完成．加入可见性水印要求用户必须正确将其去除,在用户去除可见水印的同时实现了对数字产品的签名．这使得追查盗版的协议得以简化和可行,为实际应用提供了可能．通过对符环节的实现验证了该方案的实际可行性．     

基于均匀多通道子带变换的图像水印算法

提出了一种基于多通道均匀滤波器组子带变换的水印嵌入方法 . 利用中低频带信号在变换处理中不易失和人眼不易察觉变化的性质 ,选择部分中低频带信号嵌入水印 ,实验表明该方法具有很好的不可见性和鲁棒性 .     

抗数据合并攻击的矢量地理数据数字水印

提出了一种抗地理要素合并攻击的矢量地理数据水印算法.在分析了基于地理要素数据合并攻击对水印检测影响的基础上,按照单个地理要素检测—合并—检测的思想,设计并实现了一种抗数据合并攻击的矢量地理数据数字水印算法.实验分析结果表明,该算法能有效抵抗常见的数据合并攻击,且可检测出合并后数据中的多个不同水印信息.     

抗局部几何失真的可读水印算法研究

提出了一种可有效抵抗局部几何失真的可读取图像水印新算法。该算法首先利用Harris算子提取特征点作为水印信息的同步标识,并以每个特征点为中心确定一系列不相交的局部区域;然后,根据人眼视觉系统掩蔽特性,通过量化调制小波系数的方式将一个大小为1024-bits的可读水印独立地、自适应地嵌入到所有局部区域中。仿真实验结果表明所提出算法不仅具有良好的透明性和较理想的水印容量,而且对常规信号处理和各种几何攻击均具有较强的鲁棒性。     

一种基于距离分区的BIM模型零水印算法

针对建筑信息模型（BIM）模型版权保护的问题,基于BIM的数据特征提出了一种BIM模型的零水印算法.首先,将不同数据中约束性不强的点图元排除,获得其他点图元的位置信息,计算单体模型的特征点到各个点图元的基准点之间的距离作为水印构造的载体;其次,将特征值进行排序,求出相邻点之间的变化率,将不符合要求的特征值排除;最后,根据特征值的特征对特征值分区,利用各分区中特征值的奇偶性构造一种用于BIM模型版权保护的零水印算法.实验结果证明,所提算法安全性高,可对常规攻击平移、旋转和模型详细程度的变化有较强的鲁棒性,能够满足实用性的需求,对BIM模型的版权保护有重要价值.     

基于DWT的双重数字音频盲水印算法

针对单一水印存在的问题,设计了一种基于DWT的双重数字音频盲水印算法,先用混沌序列对水印图像加密,再将原始音频信号分段,采用不同的嵌入策略平衡水印透明性和鲁棒性之间的矛盾,把水印信息分别嵌入到经过四层小波变换的高、中频分量中,水印的提取不需要原始音频信号和原始水印,实现了水印的盲检测.实验结果表明,水印的透明性很好,在抵抗重采样、滤波、噪声干扰以及压缩等多种攻击时具有良好的鲁棒性.     

自适应彩色图像水印算法

提出了一种基于DCT的自适应彩色图像水印算法，算法中设计了多个自适应因子，能够根据图像的局部特征自动调整水印嵌入的强度，在保证水印不可见的前提下，实现水印信号最大程度的嵌入，数字水印算法(特别是当水印图像和原图像都是彩色图像时)的一个重大突破是将彩色水印图像平面化，使得水印信号的健壮性得到很大程度的提高。     

Secure zero knowledge watermark detection scheme based on the text robust feature

The security of a digital watermarking scheme must not depend on the watermarking algorithm itself or the embedding key. To improve the security of the digital watermarking scheme, the zero knowledge watermark detection (ZKWD) scheme based on asymmetric encryption is proposed for a plain text. The scheme consists of four components. Firstly, text features are extracted using the robust feature extraction method, and watermarking information is generated using the logistic chaotic map function. Then watermarking information is embedded into the original text medium using the common text watermarking method. When a copyright dispute occurs, the verifier and prover could verify the embedded watermark information according to the proposed ZKWD protocol based on asymmetric encryption. Using the method of zero knowledge proof, the watermark information could be detected without exposing the secrets related to the watermark, which makes the attacker unable to modify, forge or remove the watermark using the information obtained in the process of watermarking detection. The scheme does not leak any information to the verifier, and improves the security of watermarking detection.     

图像水印容量与可靠性

为了研究图像的水印容量,在满足水印不可感知性的前提下,基于图像的内容自适应地限制水印的嵌入功率,分析了水印容量问题以及水印容量与检测可靠性的关系.研究结果表明,水印检测错误率主要取决于水印的平均能量和水印容量,而且随着水印容量的提高而增加.     

基于图像特征的彩色图像防拷贝水印算法

数字信号处理和计算机网络技术的迅猛发展,使得数字产品的版权保护问题面临极为严峻的挑战。数字水印技术主要是通过在数字产品中隐藏某些数字信息而达到数据的版权保护和内容认证。本文提出一种新的彩色图像防拷贝水印算法,算法选择彩色图像YUV空间,对色度分量进行离散余弦变换与二值化获得唯一描述图像的特征信息,经过混沌加密后嵌入到亮度分量小波变换系数的中频部分,同时,该算法能够实现盲提取。实验结果表明,该算法对噪声攻击、JPEG压缩、滤波和剪切等攻击具有较好的鲁棒性,同时能够有效地抵抗拷贝攻击。     

一种数字音频多水印算法

本文提出了一种用两种不同方式在变换域嵌入多水印的方法。该算法实现在稳健水印的基础上加入了易损水印。通过实验，证明在同一音频作品里面以这样的方式加入两种水印，通过一定的控制，它们可以分别起作用，通过计算提取的易损水印，可以很容易对音频信号的原始性作出结论，而提取出的稳健水印则对诸如滤波、重采样、加噪等攻击表现出很好的稳健性。