图像数字水印算法误差分析

通过建立水印嵌入参数和图像质量之间的关系,给定了图像质量的客观评价准则,例如,信噪比或峰值信噪比,使水印算法能自行确定最佳的水印嵌入能量或强度,有一定的实用价值;还论述了由于在水印嵌入时进行了截断处理,导致水印提取时产生截断误差,这将有助于对水印算法的进一步改善。     

A numerically stable fragile watermarking scheme for authenticating 3D models

This paper analyzes the numerically instable problem in the current 3D fragile watermarking schemes. Some existing fragile watermarking schemes apply the floating-point arithmetic to embed the watermarks. However, these schemes fail to work properly due to the numerically instable problem, which is common in the floating-point arithmetic. This paper proposes a numerically stable fragile watermarking scheme. The scheme views the mantissa part of the floating-point number as an unsigned integer and operates on it by the bit XOR operator. Since there is no numerical problem in the bit operation, this scheme is numerically stable. The scheme can control the watermark strength through changing the embedding parameters. This paper further discusses selecting appropriate embedding parameters to achieve good performance in terms of the perceptual invisibility and the ability to detect unauthorized attacks on the 3D models. The experimental results show that the proposed public scheme could detect attacks such as adding noise, adding/deleting faces, inserting/removing vertices, etc. The comparisons with the existing fragile schemes show that this scheme is easier to implement and use.     

鲁棒的混合域音频信息隐藏算法

提出了一种基于离散小波变换(DWT)和离散余弦变换(DCT)的音频信息隐藏算法。对载体音频整体进行小波分解,将其划分成若干频带,然后根据人耳听觉的频率掩蔽效应,选择对人耳听觉不敏感的频带所对应的小波系数,将小波系数分段进行离散余弦变换,将水印嵌入到DCT直流系数上。实验表明,嵌入水印后的音频文件不仅具有良好的不可感知性,而且对诸如噪声、低通滤波、重采样、回声和Mp3压缩等的攻击具有很强的鲁棒性,并能抵抗一定程度的样点裁剪攻击,算法的鲁棒性和不可感知性达到了很好的平衡。     

基于矢量量化的数字图像水印技术研究

基于矢量量化的数字水印是数字水印技术一个新的研究领域。主要研究基于矢量量化的数字图像水印技术的原理和性能。在简要介绍水印技术和矢量量化技术后阐述了基于矢量量化的数字水印算法的基本原理。通过分析几种典型的矢量量化水印算法,总结出基于矢量量化水印算法的特点是其在嵌入容量和算法易行性方面有绝对优势,并且对于VQ压缩攻击有很好的鲁棒性,但水印图像的质量对于版权保护来说还有待提高。指出进一步研究的方向是结合DCT、DWT、HVS来改善。     

基于JND门限的小波域彩色图像数字水印算法

提出了一种基于小波域的彩色图像数字水印算法,先将图像从RGB色彩空间转化到YIQ色彩空间,在YIQ模型中取其亮度分量Y,依据块能量的大小选取合适的嵌入点,结合JND自适应地嵌入水印,然后再反变回RGB色彩空间。理论分析与仿真结果表明应用该算法实现的水印具有很好的不可见性和鲁棒性。     

基于2维元胞自动机的图像置乱和水印技术

为了对图像进行鲁棒的加密,在对一些规则号的2维元胞自动机进行混沌性质简单分析的基础上,计算了2维元胞自动机的分形维数,并将其运用到图像的加密和图像水印技术中。攻击实验证明了元胞自动机的混沌性质在图像加密和水印技术上的应用有较好的鲁棒性。     

Robust reversible image watermarking scheme based on spread spectrum

Robust reversible watermarking can provide robustness against various attacks besides the ability to recover the cover image. However, robustness and reversibility are somewhat separate in many schemes. The original cover image cannot be recovered even if the watermarked image suffers from a tiny distortion. This paper presents a new robust reversible watermarking scheme by exploring the reversibility of spread-spectrum codes. Watermark bits are embedded by a suggested adaptive spread-spectrum code. The embedding amplitude used in the algorithms is determined by quantizing the source interference of the cover. The proposed scheme is robust to various attacks. Furthermore, since the embedding amplitude is available at the receiver, the original image can be recovered losslessly when there is no attack. Even in the presence of attacks, the original cover images can still be partially recovered. Experimental results demonstrate that the proposed scheme performs well on robustness and watermarked image quality, and provide extra reversibility that resists image distortions.     

面向屏幕拍摄的端到端鲁棒图像水印算法

目的 在抗屏摄鲁棒图像水印算法的研究中,如何在保证含水印图像视觉质量的同时提高算法的鲁棒性是存在的主要挑战。为此,提出一种基于深度学习的端到端网络框架以用于鲁棒水印的嵌入与提取。方法 在该网络框架中,本文设计了包含摩尔纹在内的噪声层用以模拟真实屏摄噪声造成的失真,并通过网络训练来学习到抵抗屏摄噪声的能力,增强网络生成的含水印图像的鲁棒性;同时引入了最小可察觉失真（just noticeable distortion,JND）损失函数,旨在通过监督图像的JND系数图与含有水印信息的残差图之间的感知差异来自适应控制鲁棒水印的嵌入强度,以提高生成的含水印图像的视觉质量。此外,还提出了两种图像区域自动定位方法,分别用于解决：拍摄图像中前景与背景分割即含水印图像区域的定位矫正问题,以及含水印图像经过数字裁剪攻击后的解码问题。结果 实验结果表明,引入JND损失函数后嵌入水印图像的视觉质量得到了提高,平均的峰值信噪比（peak signalto-noise ratio,PSNR）、结构相似性（structural similarity,SSIM）可分别达到30.937 1 dB和0.942 4。加入摩尔纹的噪声模拟层后,所提算法的误码率可下降1%～3%,具有抵抗屏摄噪声的能力。另外,将图像的R通道嵌入用于抗裁剪的模板,使得算法可有效抵抗较大程度的数字裁剪攻击。本文算法的计算复杂度较低,对单幅图像进行嵌入时,定位与提取操作的总耗时小于0.1 s,可满足实际应用场景的实时性需求。结论 本文算法的嵌入容量和生成的含水印图像视觉质量较为理想,且在不同拍摄距离、角度以及不同拍摄和显示设备条件下的鲁棒性优于已报道的主流算法。     

基于水印和密码的数字版权管理模型的研究

在分析了数字版权研究现状和功能框架的基础上,设计了基于多重数字水印和密码的版权管理模型;该模型采用数字内容和许可证各自单独封装、独立分发的方式,使得只有购买了许可证的特定用户才能使用数字内容,实现了水印作品的许可交易;另外,内容服务器采用的对数字作品加载两次水印,对数字内容部分签名加密,未加密部分签名的方案,在有效保证数字内容安全传输的基础上又减少了计算量和存储量;分析表明该模型有显著的优点和很好的安全性。     

基于小波变换数字图像水印系统的抗攻击性研究

针对计算机网络不断发展中多媒体版权难以保护问题,分析了数字水印的评估标准和数字图像小波分解原理;设计了一种基于DWT的二值水印算法系统,实验结果验证了该算法的有效性,可靠性、抗攻击性、不可见性;能够为媒体信息在防伪、防篡改、认证、保障数据安全和完整性等方面提供有效的技术保障.