一种新的基于DCT和SVD的鲁棒水印算法

提出一种基于离散变换域(DCT)和矩阵奇异值分解(SVD)的鲁棒水印算法.首先将载体图像进行离散余弦变换,取包括直流系数在内的与水印图像大小一致的变换域信息;然后分别将所取信息和有意义水印图像作SVD分解,得到四个正交矩阵和两个对角矩阵;最后将水印图像SVD得到的三个矩阵分别嵌入到其余三个矩阵中,作SVD和DCT逆变换得到含水印图像.实验结果证明,本算法具有较强的鲁棒性.     

一种基于分数阶Fourier域的数字水印

提出了一种分数阶Fourier域的水印嵌入算法。将一复伪随机序列作为水印信息嵌入到图像的分数阶Fourier域中。分数阶Fourier变换的变换角度(α,β)为水印增加了两个自由度,增强了水印的安全性。仿真结果验证了该算法的有效性。     

基于Krawtchouk不变矩和SVD-LWT的双重水印研究

为提高数字图像水印的鲁棒性和透明性,提出了一种基于Krawtchouk不变矩、奇异值分解(SVD)和提升小波变换(LWT)的彩色图像双水印算法。该算法首先从载体RGB图像中提取绿色分量进行两级提升小波变换,利用Krawtchouk不变矩对平移、旋转和缩放的不变性以及Krawtchouk矩良好的局部特性和重构性,计算其低频分量的Krawtchouk低阶矩不变量构造水印系统;然后对其变换后的中频分量奇异值进行分解,嵌入混沌置乱后的水印图像的奇异值作为另一水印系统。仿真实验结果表明,该算法不仅有良好的不可见性,而且对常见攻击和几何攻击都具有很好的鲁棒性,并具有一定的应用价值。     

基于分数阶小波变换与QR分解 的盲数字水印算法

通过对现有的盲数字水印算法的研究,本文提出一种新颖的基于分数阶小波变换(FRWT)和QR分解的盲数字 图像水印算法,相比于现有的基于DWT域数字图像水印方法,该方法兼具分数阶小波变换(FRWT)和DWT的优点,对数字水 印处理具有更高的灵活性。仿真结果表明嵌入水印后的宿主图像的峰值信噪比均高于40dB,充分说明该算法不仅可以很好 地平衡水印的不可见性,而且对几何攻击具有较好的鲁棒性。     

基于SVD和Radon变换的抗旋转攻击盲水印算法

为了提高传统基于奇异值变换（SVD）的数字水印抗几何攻击能力,提出一种在小波变换域将Radon变换和奇异值变换相结合的抗旋转攻击鲁棒性水印算法。将宿主图像进行小波变换,对变换后的低频子带进行奇异值分解,将经过仿射变换置乱后的二值水印图像嵌入到奇异值中。在水印嵌入操作上采用了奇偶量化嵌入算法从而实现了二值水印图像在水印检测时的盲提取;同时在水印检测之前,利用Radon变换检测算法对待检测图像进行几何校正,然后提取水印信息。实验结果表明,该算法对于噪声感染、滤波、JPEG压缩等常规信号处理的鲁棒性优于传统的基于SVD的数字水印算法,同时对于旋转几何变换具有很好的鲁棒性。     

基于NMF和SVD相结合的Contourlet域鲁棒水印算法*

为了提高变换域数字水印技术的鲁棒性,提出了一种在Contourlet域将非负矩阵变换(NMF)与奇异值变换(SVD)相结合的鲁棒水印算法。宿主图像经过Contourlet变换后,对低频子带进行非负矩阵变换,然后对非负基向量组W进行奇异值分解,最后将经过Arnold置乱的水印图像嵌入到奇异值中。实验结果表明,该图像水印算法在获得良好视觉效果的同时,对于加噪声、滤波、剪切等图像攻击有较好的鲁棒性。     

基于DCT和SVD的图像哈希水印算法

为使频域水印技术更好地应用于数字图像的版权保护,提出一种基于离散余弦变换和奇异值分解相结合的图像哈希水印算法。利用DWT变换提取载体图像的低频系数矩阵构造水印;对载体图像进行分块DCT变换,提取每个子块的低频系数;对低频系数所组成的矩阵进行SVD变换,在对角阵上嵌入水印;对频域系数进行逆变换得到含水印图。将已有算法和当前所提出的算法进行对比,实验结果表明,所提水印算法具有良好的不可感知性和鲁棒性。     

复合NSCT分解DCT变换和SVD分解的多重变换水印

为了提高水印的抗旋转攻击鲁棒性,加大水印的嵌入量,提出了一种基于非采样Contourlet变换（NSCT）和离散余弦变换（DCT）结合的双重变换域水印算法。对图像进行NSCT变换,将低频系数进行DCT变换,对DCT域低频系数进行奇异值分解（SVD）。经仿真实验表明,该算法对常规滤波、旋转有很好的鲁棒性,特别面对旋转攻击时,算法仍能很好地提取出水印信息。     

基于改进曲率尺度空间技术的图像水印算法

提出一种新的鲁棒性水印算法,利用改进的曲率尺度空间技术,提取图像的少量较顽强角点,用于重建受几何攻击的图像。选取2个chirp信号作为水印信息,将其嵌入图像的分数傅里叶变换（FRFT）域,选用变换阶次和水印嵌入位置矩阵作为算法密钥,根据chirp信号在FRFT域呈现的冲激特征检测水印信号。仿真实验结果表明,该算法具有较高不可见性、安全性和鲁棒性。     

基于DWT和DFRFT相结合的图像数字水印算法

数字水印技术是一项用于版权保护和信息隐藏的重要技术。本文提出了一种改进的数字图像水印嵌入和提取算法。该算法的正弦信号,通过FRFT变换成两个不同阶次的微分。再将微分信号采样后叠加加权作为伪随机序列,该序列用于置乱水印图像。将原始图像采用DWT两层分解后将HL分量再做DFRFT变换,然后将置乱的水印图像嵌入。实验验证可以看出本文提出的离散小波变换和离散分数傅立叶变换(DWT-DFRFT)算法,体现了较好的鲁棒性。     

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。     

结合汉明码和图像矫正的彩色图像盲水印

目的 随着互联网技术的飞速发展,彩色数字图像带来极大便利的同时,也产生了一些篡改、剽窃等侵权行为;同时,几何处理对含水印载体的破坏使水印盲检测的难度增加,因此,本文提出一种基于汉明码和图像矫正的彩色图像盲水印方法,旨在解决当前图像版权保护的难点问题。方法 嵌入水印时,使用仿射变换加密彩色水印,并将已加密的信息编为汉明码,然后利用特征值分解计算出像素块的全部特征值,并通过对特征值绝对值的和进行量化来完成水印的嵌入;提取水印时,利用图像的几何属性对多种几何攻击后的图像进行判断、矫正,并借助量化技术提取水印。结果 基于彩色图像标准数据库,将本文方法与7种相关方法进行了对比实验：在不可见性方面,与LU分解的水印方法相比,本文算法峰值信噪比（peak signal-to-noise ratio,PSNR）提高了4 dB;在常规攻击鲁棒性方面,与Schur分解的最新方法相比,本文算法平均归一化互相关（normalized cross-correlation,NC）的值稍有提高;在几何攻击鲁棒性方面,本文算法NC值具有一定的优势;同时,本文算法的水印容量达到了0.25 bit/像素,密钥空间达到了2⁴³²,运行时间仅需3 s左右。结论 所提方法不仅具有较好的水印不可见性和较强的鲁棒性,而且具有较大的水印容量、较高的安全性和实时性。     

Robust logo watermarking using biometrics inspired key generation

In this paper, a novel logo watermarking technique with key concept is proposed using fractional wavelet packet transform (FrWPT), non-linear chaotic map and singular value decomposition (SVD). The core idea is to use biometrically generated keys in the embedding process of gray-scale watermark. Therefore, this paper first proposes a method for generating keys from biometrics efficiently. Then the host image is first randomized with the help of non-linear chaotic map followed by the embedding in the FrWPT domain by modifying the singular values of the randomized image. Further, in order to enhance the security, an authentication key is formed to authenticate the watermarked image. Finally, a reliable extraction process is proposed to extracted watermark from the possibly attacked authenticate watermarked image. The security, attack and comparative analysis confirm high security, efficiency and robustness of the proposed watermarking technique. Further, an efficient solution is also proposed to deal with the ambiguous situations created by SVD in watermarking.     

增强奇异值分解和细胞神经网络的零水印

目的 针对奇异值分解算法存在的对角线失真、虚警错误等问题,引入一个寻找最抗攻击缩放比例的参数,提出基于增强奇异值分解的零水印算法。方法 首先将离散小波变换作用于原始图像,对分离出的低频逼近子图进行不重叠分块,对分块后的低频逼近子图作离散余弦变换得到低频系数矩阵,再分别对每个块矩阵进行增强奇异值分解,将得到的最大奇异值与最大奇异值均值作比较构成特征向量;然后对水印图像进行Arnold变换和Logistic映射得到置乱加密后的水印图像;最后将特征向量和置乱加密后的水印图像分别作为细胞神经网络的起始值和控制输入值,通过设定细胞神经网络的反馈模板、控制模板以及阈值来确定具体的可逆逻辑运算。经过可逆逻辑运算处理后的细胞神经网络输出图像即为零水印的注册图像。将注册图像保存到认证中心以证明对图像作品的版权。结果 在JPEG压缩、噪声、滤波、旋转以及剪切等各种攻击下,提取的水印和原始水印的归一化相关值都在96%以上,算法平均运行时间为2.389 s,性能较高。结论 通过利用参数对奇异值矩阵进行调整的方法,不仅增强了算法的鲁棒性,而且解决了奇异值分解（SVD）出现的对角线失真和虚警错误问题。同时通过结合零水印的思想,解决了传统水印算法需在载体图像中嵌入水印而导致的水印不可见性与鲁棒性之间的矛盾。     

基于混沌和傅里叶变换的数字水印算法

提出一种基于混沌映射和分数阶傅里叶变换的数字水印算法。采用有版权信息的二值图像作为水印,利用混沌映射在密钥的控制下对水印进行加密置乱。利用由密钥生成的混沌序列对数字图像进行分数傅里叶变换,并将已经混沌置乱的水印信息嵌入到原始图像的中频幅度谱系数对应的相位谱系数中,最后进行分数傅里叶逆变换可以得到嵌入水印的图像。通过仿真实验可以证明该算法简便易行,且具有良好的不可见性,对图像的剪切、压缩、添加噪声和旋转一系列的图像攻击操作具有良好的鲁棒性。     

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。     

可有效抵抗一般性几何攻击的数字水印检测方法

以回归型支持向量机理论为基础, 结合性能稳定的伪Zernike矩和Krawtchouk矩, 提出了一种可有效抵抗一般性几何攻击的强鲁棒数字图像水印检测算法. 该算法首先选取图像的低阶Krawtchouk矩作为特征向量, 然后利用SVR对几何变换参数进行训练学习并对待检测图像进行数据预测, 最后对其进行几何校正并提取水印信息. 仿真实验结果表明, 该数字图像水印检测算法不仅具有较好的不可感知性, 而且对常规信号处理和一般性几何攻击均具有较好的鲁棒性.     

一种基于D-MR-DCT的彩色图像水印算法

提出一种基于D-MR-DCT域的彩色图像水印算法。算法首先选择彩色图像的绿色分量进行分块D-MR-DCT变换,提取每块四个子带的第一个系数组成新矩阵并对其进行D-MR-DCT变换,将经过置乱和分割的灰度水印的奇异值分别嵌入到D-MR-DCT变换得到的四个子带分解的奇异值中,经过相应的逆变换得到含水印图像。实验结果表明,算法提高了水印抗JPEG压缩的鲁棒性,并对添加噪声、几何剪切、图像缩放等具有良好的鲁棒性。