基于非抽样Contourlet变换的彩色图像数字水印算法

研究了小波变换和Contourlet变换的不足,利用非抽样Contourlet变换的多尺度性、多方向性以及平移不变性特征进行彩色图像数字水印.先对图像进行非抽样Contourlet变换得到不同尺度不同方向上的系数.然后为了满足水印的不町见性和稳健性,在低频系数和高频系数中采用不同的嵌入强度.并依据人类视觉的彩色感知特性,在蓝色分量中嵌入较多水印,在其他颜色分量选取变换系数能量最大的区域嵌入水印.与同样嵌入规则的Contourlet变换算法和平稳小波变换算法相比.该算法具有更好的稳健性,利用该算法得到的水印相似度更高,最高町提高约0.5.     

基于Contourlet变换域的自适应量化索引调制数字图像水印算法

提出了一种新的基于Contourlet变换域的自适应量化索引调制数字图像水印算法.原始二值水印经过扩展置乱、降维和伪随机序列加密,嵌入到宿主图像经Contourlet变换后的低通子带系数中.根据低通子带能量分布特性,对分块低通子带的最大奇异值采用自适应量化索引调制,实现水印嵌入.实验结果表明,该水印算法不仅对嵌入的水印具有良好地视觉保真度,而且对JPEG压缩、低通滤波、加性噪声、重采样、剪切等多种攻击具有很强的稳健性.同时采用量化嵌入策略,水印提取时不需要宿主图像,即可实现水印网像盲提取.     

基于双混沌置乱和扩频调制的彩色图像盲水印算法

提出了一种新的适应彩色图像的盲水印算法,先对宿主图像的绿色分量以8×8像素分块进行离散余弦变换(DCT)变换,用logistic映射生成两个混沌序列,然后用混沌序列置乱加密二值水印图像,并用两个互不相关的伪随机序列扩频调制水印,最后将调制好的水印嵌入到DCT变换域的中频子带系数上,进行分块DCT反变换得到水印化图像.提取水印时,通过比较两个伪随机序列和水印化图像的相关性大小来提取水印,不需要原始图像的参与,为盲提取水印算法.实验结果证明本文算法能有效地抵抗JPEG压缩、加噪、剪切等常见攻击,绿色分量嵌入水印比红色和蓝色分量嵌入水印能更好地抵抗JPEG压缩的攻击.     

基于小波变换的加密全息三维模型盲水印

提出了一种基于小波变换的三维模型加密全息盲水印算法。该算法选取三维模型球面坐标与重心的距离作为离散二维信号,首先进行小波变换得到水平分量,水平分量经过小波变换后得到低频部分,将水印图像经光全息加密嵌入到低频部分,再经过逆小波变换生成含水印的三维模型,水印的提取是水印嵌入的逆过程。实验结果表明,该方法对噪声攻击、旋转、平移、比例变换、重排序攻击等具有很好的鲁棒性,且加密全息水印图像具有很好的水印安全性。     

一种基于差分检测的自适应图像水印新方法

提出了一种新的图像水印实现方法。采用差分法进行水印强度的嵌入和检测,利用一种自适应算法调节水印强度,能使水印在透明性得到保证的前提下尽量地提高水印强度。使用密钥计算水印的嵌入位置,增加水印的安全性。在水印检测过程中,利用一种带优先级的膨胀算法辅助水印的复原。以二值图像作为水印信息,灰度图像作为水印的载体,以另一幅灰度图片作为密钥,通过实验成功地实现了水印的嵌入和检测。实验证明,该方法可以很好地抵御几何裁剪攻击、量化攻击、JPEG压缩攻击和高斯噪声攻击,具有一定的实用价值。     

基于混沌Logistic和Arnold二次加密的图像水印算法研究

针对图像水印在不可见性和鲁棒性方面很难同时满足的问题。提出一种基于混沌对原始水印图像进行双重加密的方法，使水印信息具有双重的保密性；根据人眼视觉系统将不同强度的水印分量自适应地嵌入到DCT的中频系数中，使嵌有水印的图像具有良好的视觉不可见性。实验表明，该算法在水印自身的安全性和相关性，系统的鲁棒性方面相对于其它算法都有很大的提高。     

基于Radon变换和四元数实矩阵的彩色图像零水印算法

为了提高空间域彩色图像零水印算法的水印嵌入和检测精度以及抵抗旋转几何变换的能力,提出了一种基于Radon变换和四元数实矩阵表示的抗旋转攻击空间域零水印算法。首先将原始彩色图像使用四元数实矩阵来表征,并计算实数字矩阵的Radon变换不变矩;然后利用少量低阶Radon变换不变矩来设计和构建零水印信息;在水印检测前,通过Radon变换几何校正算法对可能遭受旋转攻击的待检测图像进行旋转角度的校正,然后进行水印的提取。实验结果表明,该方法可以获得良好的图像视觉效果,对于旋转几何攻击具有很强的鲁棒性,同时对滤波、JPEG压缩和剪切攻击也具有一定的鲁棒性。     

基于SIFT图像特征区域的全息水印技术

为了增强水印的不可见性和鲁棒性,提出了一种基于图像特征区域的水印算法。首先利用SIFT(Scale Invariant Feature Transform)算法从载体图像蓝色B通道中提取图像特征点来进行优化和筛选,根据优化后的稳定特征点及其特征尺度确定图像的特征区域,再结合全息技术,对原始水印图像进行双随机相位加密,生成加密全息水印;然后对特征区域进行离散余弦变换(DCT);最后在其中频区域嵌入加密全息水印。在提取水印时无须借助原始图像,是盲水印技术。实验结果表明:该算法重建的水印图像与原始水印图像的NC值高达0.95;水印的嵌入对图像质量影响很小,PSNR值高达55.97,能够抵抗常规信号攻击及缩放、剪切、平移等几何攻击。     

基于混沌的自嵌入安全水印算法

利用混沌系统的伪随机性和初值敏感性，提出一种基于混沌的自嵌入安全水印算法.该算法以混沌初值为密钥生成混沌序列，根据混沌序列的索引有序序列随机生成图像块的水印嵌入位置.与现有的自嵌入算法相比，该算法实现了水印嵌入位置的随机选取，有效扩大了算法的密钥空间，且解决了自嵌入水印算法如何准确定位篡改块的问题.理论分析和仿真结果表明，该算法不仅提高了自嵌入水印算法的篡改定位的能力，而且进一步增强了算法抵抗向量量化攻击和同步伪造攻击的能力. 关键词： 数字水印 混沌 脆弱水印 自嵌入     

基于虚拟通道技术的数字图像灰度水印算法

根据提出的虚拟通道技术,提出一种在载体中嵌入灰度图像作为水印的数字水印算法.通过修改载体频率域系数,载体通道可被看成一个虚拟的水印通道,它由若干个缺损的水印子通道构成,水印的提取不需要原始载体或原始水印的参与.实验结果表明提出的算法很好地保证了水印的不可见性和稳健性.     

Geometrically robust image watermarking using scale-invariant feature transform and Zernike moments

In order to resist geometric attacks, a robust image watermarking algorithm is proposed using scaleinvariant feature transform (SIFT) and Zernike moments. As SIFT features are invariant to rotation and scaling, we employ SIFT to extract feature points. Then circular patches are generated using the most robust points. An invariant watermark is generated from each circular patch based on Zernike moments.The watermark is embedded into multiple patches for resisting locally cropping attacks. Experimental results show that the proposed scheme is robust to both geometric attacks and signal processing attacks.     

基于图象特征的小波域水印算法

提出一种基于图象特征点的小波变换域第二代水印算法.首先对图象作小波变换,其中最低频成分是图象的粗尺度(低分辨率)逼近,从中提取出图象的特征点;然后在特征点对应的所有高频系数中嵌入水印.水印检验不需要原始图象,但需要原始图象的特征点位置信息,计算特征点对应的所有高频系数与嵌入水印的互相关,利用门限值检验水印是否存在. 实验证明该算法对通常的图象处理有很强的鲁棒性,对有损压缩的鲁棒性尤为突出,而且对几何变换也有一定鲁棒性.     

A color image watermarking scheme based on hybrid classification method: Particle swarm optimization and k-nearest neighbor algorithm

In this paper, a novel robust watermarking technique using particle swarm optimization and k-nearest neighbor algorithm is introduced to protect the intellectual property rights of color images in the spatial domain. In the embedding process, the color image is separated into non-overlapping blocks and each bit of the binary watermark is embedded into the individual blocks. Then, in order to extract the embedded watermark, features are obtained from watermark embedded blocks using the symmetric cross-shape kernel. These features are used to generate two centroids belonging to each binary (1 and 0) value of the watermark implementing particle swarm optimization. Subsequently, the embedded watermark is extracted by evaluating these centroids utilizing k-nearest neighbor algorithm. According to the test results, embedded watermark is extracted successfully even if the watermarked image is exposed to various image processing attacks.     

基于相息图和小波变换的数字水印

提出一种基于相息图和小波变换的数字水印方案。利用迭代相位恢复算法将水印图像编码为相息图, 然后将经权重因子调制后的相息图嵌入到宿主图像的三层小波低频系数中, 完成整个水印嵌入过程。在水印提取阶段, 对宿主图像和含水印图像进行三层小波分解, 将得到的低频系数对应相减提取出水印相息图, 然后对此相息图进行傅里叶变换操作, 取其振幅即可提取原始嵌入的水印图像。针对不同权重因子的水印系统, 详细分析和讨论了所提出水印方案的隐蔽性和稳健性。计算机仿真结果验证了该数字水印方案的可行性。     

A novel blind digital watermarking algorithm for embedding color image into color image

A robust and blind watermarking technique for dual color images is proposed in this paper. According to the energy concentrating feature of DCT, the two-level DCT is introduced and used to embed color watermark image into color host image, which is completely different with the traditional DCT. For reducing the redundancy of watermark information, the original color watermark image is compressed by the proposed compression method. After two-level DCT, nine AC coefficients in different positions of each sub-block are selected and quantified to embed watermark information. Moreover, only the extraction rules are used to extract watermark from the watermarked image without resorting to the original host image or watermark image. Experimental results show that the proposed watermarking algorithm can effectively improve the quality of the watermarked image and the robustness of the embedded watermark against various attacks.     

小波域内的盲水印提取

在对水印嵌入位的假设检验基础上，提出了一种盲水印的逐位提取模型，并在小波域得到了实现.为平衡水印的不可见性和鲁棒性，根据图像小波域的特征，并利用上下文建模的方法为每个高频小波系数确定不同的水印幅度，从而使水印的嵌入强度依图像的特征而变化.由于水印提取的结果在很大程度上依赖于图像小波系数的统计分布模型，因此小波域中的系数建模采用了广义高斯分布，并使用极大似然法估计参量.实验表明，该方法具有良好的鲁棒性.     

Performance analysis on a watermarking method based on double random phase encoding technique

When digital watermarking is used for piracy tracking, different watermarks are needed to be embedded into different distributions of a digital product. Based on double random phase encoding (DRPE) technique, cascaded-phases iterative algorithm and random-phase-shift algorithm, Chen et al. proposed a method to generate many different embedded watermarks from one reference watermark, while the embedded watermark can be recognized by testing the correlation between the recovered watermark and the original reference watermark. In this way, only the reference watermark instead of the embedded watermarks needs to be stored and managed. However, since the recovered watermark may be different from the embedded watermark, especially under any image processing, the correlation between the recovered watermark and the reference watermark may be different from the correlation between the embedded watermark and the reference watermark, which may result in wrong recognition. In this paper, the performance of Chen's method was analyzed with numerical simulations. The results indicated that, to correctly recognize the embedded watermark, the number of generated embedded watermarks with Chen's method is limited.