抗任意旋转攻击的数字水印防伪技术

针对目前频率域水印技术无法有效抵抗旋转攻击的 问题,提出一种基于结构相似性指数(SSIM,structural simila rity)的抗旋转攻击数字水印算法。首先将水印与参考光干涉生成离散余弦变换(DCT)全息图 像后;然后利用DCT嵌入到宿主图像的B通道中 频域中;最后,在提取水印时,利用SSIM检测校正图像旋转角度后逆DCT得到 水印。实验表明,以嵌入强度a=0.1嵌入后,含水印图像的峰值信噪比(PSNR)达到43,能有效的抵抗1~360°的旋转攻击,旋 转校正精度可达1°。嵌入水印有很强的不可 见性,提取水印清晰,嵌入量较大,旋转校正时需要原始图像,属于明水印。因此,本文算 法能准确地从受到旋转、滤波、噪声、 裁切和几何形变等攻击的宿主图像中提取水印,可用于版权方的版权保护需求。     

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。     

自适应尺度还原的抗旋转全息水印技术

针对旋转攻击与尺度变化攻击,提出一种 基于尺度不变特征变换(SIFT)的可自适应还原尺度变化的抗旋转水印。首先,将水印图像进 行离散余弦变换(DCT),与参考光生成全息水印图像;然后通 过DCT嵌入载体图像Y通道;最后在提取水印时,通过SIFT自适应 还原尺度变化,结构相似性指数(SSIM)校正旋转角度后提取水印信息。 实验表明,本算法在有效抵抗常见攻击的同时,有较强的水印数据信息保真能力,且在同样 的旋转校正精度时,有高效的 运算效率,解决了现阶段抗旋转攻击水印技术只适用于相同尺度下的角度矫正问题。水印提 取时需要原图参与,属于明水印 的一种,因此可以有效用于版权方的版权保护。     

空间域与频率域相结合的抗图像处理全息水印

为了解决数字全息水印技术无法抵抗图像处理攻 击的问题,采用共轭对称延拓生成低噪声加密全息水印图像, 嵌入水印时采用频率域的离散余弦变换(DCT)与空间域的拉普拉斯金字塔变换方法相结合。 首先,对水印图像进行傅立叶共轭对称 延拓生成低噪声的双随机加密全息水印,对宿主图像进行拉普拉斯金字塔分解,提取拉普拉 斯金字塔第1层残差图像;然后, 通过DCT,将加密水印替换其中高频域后逆DCT;最后,嵌入水印信息后的第1层拉 普拉斯残差图像与其他残差 图像重构成含水印图像。实验结果表明,含水印图像的峰值信噪比(PSNR)值达到35.7dB,细节损失少,提取水印图像人眼可清 晰分辨水印内容,且在满足不可见性的同时可以抵抗常见的图像处理攻击,保 证了水印信息鲁棒性与安全性的 要求,能够应用于实际生产中。