一种抗印刷-扫描倾斜失真的数字水印算法

设计了一种用于彩色印刷防伪图像的基于博奇编码的傅里叶计算全息数字水印方法。通过印刷-扫描实验,研究了扫描过程图像倾斜角度与提取的水印质量之间的关系。实验表明:该水印算法对印刷、扫描过程中的倾斜攻击等具有很好的鲁棒性,能满足彩色印刷图像的防伪要求;且倾斜角度越小( <15°),对水印质量的影响越小,倾斜角度为45°时提取的水印质量相对于其他倾斜角度下提取的水印质量略好。     

一种新的基于标志区的抗旋转盲水印算法

目的提出一种新的基于标志区的抗旋转盲水印算法。方法将载体图像嵌入旋转标志区和水印区域标志区,旋转标志区用来检测图像的旋转角度,水印区域标志区用来寻找水印嵌入的区域;标志区的宽度大于10,防止旋转对空域系数的改变影响到检测标志区的位置及角度,该算法中标志区宽度选为12。对载体图像进行三级小波分解,确保能量的集中,减小因旋转对水印信息的影响。利用图像相邻像素的特征平均值,将水印信息嵌入到三次小波分解后的低频逼近子带中。结果旋转攻击从0°~45°或90°~135°,随着角度的增加,NC值减小;在45°~90°或135°~180°时,随着角度的增加,NC值是增大的;在受到旋转45°和135°攻击后,提取不出水印信息。平移攻击和常规的信号处理攻击后NC值均大于0.8。结论鲁棒性仿真实验表明该算法能很好地抵抗旋转攻击和平移攻击,并对常规的信号处理攻击具有很好的鲁棒性。     

加网参数与水印抗印刷攻击性能研究

目的 为实现数字水印技术由数字版权保护到印刷品防伪领域的移植应用,考察水印对不同加网线数、网线角度的鲁棒性和不可见性。方法 以DWT域全息水印算法为例,将水印图像制成全息图后,嵌入到宿主图像C、M、Y或K通道的DWT域,获得含水印图像,对含水印图像进行不同加网线数、网线角度的模拟加网实验。结果 实验表明,加网后水印的鲁棒性和不可见性随加网线数提升而提升,可接受的最低加网线数为120 lpi。相同加网线数条件下,网线角度为45°时,提取的水印质量较0°、15°和75°偏低。结论 45°加网角度虽然适合单色印刷,但是对水印造成的攻击也最为显著,因此应规避加网角度为45°的颜色通道作为水印嵌入位置。     

一种抗任意角度旋转的全息水印算法

目的针对目前数字水印在抗旋转攻击方面鲁棒性较差等问题,提出一种基于DWT变换和仿射变换的抗任意角度旋转的数字全息水印算法。方法首先对数字水印进行全息加密,保证水印的安全性;结合DWT变换,将水印信息嵌入载体图像;然后通过仿射变换实现图像的角度校正,进而实现抗任意角度旋转攻击及其他常见攻击。结果水印在受到各种攻击后,仍能被有效提取,尤其是抗任意角度旋转攻击,NC值均大于0.6。结论提出的算法对任意角度旋转攻击有较强的鲁棒性,可以有效地从含水印的图像中提取水印信息,保证了水印的安全性和有效性。     

输出方式对印刷品全息水印提取质量的影响

目的为实现对印刷输出图像中提取水印质量的有效预估,研究硬拷贝输出方式对印刷品全息防伪水印提取质量的影响。方法先将傅里叶全息水印的高频分量嵌入宿主图像经2次小波变换的中频区域,实现信息隐藏。使用喷墨打印、激光打印、胶版印刷、数码印刷等4种常用方式对含水印防伪图像进行硬拷贝输出,然后从承印物纸张表面质量、图像色彩空间转换和输出精度等3个方面,利用NC参数对硬拷贝图像的水印提取质量进行评价,并对比分析影响水印提取质量的因素。结果数字图像、打印图像、印刷图像间的水印提取质量有较大的差别,总体表现为喷墨打印胶版印刷数码印刷和激光打印。承印物基材较高的白度、平滑度有利于水印提取。在输出与输入过程中,含水印图像经历的多次色彩空间转换对原始图像的色彩分布、复现质量有一定程度的改变,进而影响水印提取质量。在满足图像复现质量要求的前提下,输出精度对水印提取质量的影响较小。结论研究水印的抗打印/扫描鲁棒性时,不能用模拟攻击与桌面打印代替实际输出方式。选择表面质量高的承印物有利于防伪水印信息的识别。验证水印方案的抗打印/扫描鲁棒性时,其分辨率满足图像的复现质量要求即可。     

数字水印技术在印刷防伪领域应用的研究进展

目的综述将数字水印技术应用于印刷防伪领域,开发具备"难仿制、易识别、低成本、无公害"特点的印刷品防伪技术的研究进展。方法将该技术在印刷防伪领域应用流程划分为包括水印生成与嵌入、印刷-采集过程、水印提取与检测3个阶段并分阶段探讨其研究现状。结论现阶段研究主要着力权衡鲁棒性和不可感知性之间的矛盾,进一步研究可从印刷-采集图像攻击对水印的影响着手,从而权衡水印不可感知性与抗印刷-采集攻击鲁棒性之间的关系,加强对水印"防二次印刷"脆弱性的研究,描述印刷原稿、水印算法和印刷工艺参数之间的关系,建立并完善数字水印印刷防伪可视化应用平台。     

一种新的彩色图像变换域全息水印算法

提出了一种变换域中改善全息水印抗几何攻击和滤波攻击性能的彩色图像全息水印算法。 取彩色 RGB载体图像的蓝色通道,分块后做一级小波分解转换到变换域,取低频子带,然后进行奇异值分解嵌入数字全息水印。 实验结果表明:该算法水印隐蔽性好,重建的水印与原始水印相似度高;算法鲁棒性强,可以抵抗常见的各种攻击,尤其改善了全息水印的抗几何攻击和滤波攻击性能,满足了数字防伪、版权保护的需要。     

一种强鲁棒性的彩色图像数字水印技术

目的提出了一种彩色图像数字水印技术,解决数字水印在大数据量水印、不可见性和鲁棒性之间的关系。方法该算法对彩色QR码水印和彩色载体图像分别进行RGB三通道分解,彩色水印单通图像进行混沌加密;对彩色载体单通道图像进行Contourlet变换;按对应通道将水印嵌入到载体图像低频经奇异值分解后的对角矩阵。结果该算法在水印嵌入和提取仿真实验结果为PSNR50 d B;鲁棒性仿真实验结果表明,该算法在抵抗任意旋转攻击和基本图像处理操作的攻击下,提取出来的彩色QR码颜色未失真,并且均能够成功解码和自动识别。结论该算法具有较强的鲁棒性和较好的不可见性,能够很好地将彩色水印嵌入彩色图像,可应用到实际的数字版权保护中。     

基于网点形状的半色调全息防伪算法研究

目的研究印刷条件下基于网点形状的半色调全息防伪算法,该算法能够无失真地提取嵌入的防伪信息。方法首先对二值图像信息进行全息加密,然后对拼接的全息数据进行二值化,再把全息二值数据作为选择网点形状的判断条件,把数字图像生成半色调图像。提取防伪信息时利用全息数据的全局特性,只需任意裁切大于32×32网点大小半色调图像块,就能解密出网点携带的防伪信息。结果提取的防伪信息与嵌入的防伪信息的相似度能够达到100%;半色调图像经过鲁棒性攻击,相似度能够达到90%以上。结论该算法能够无损失地提取防伪信息,有一定的鲁棒性及安全性。     

基于人眼视觉特性的包装印刷图像水印技术研究

结合图像DCT特征和Dally拟合的HVS模型,提出了一种适合包装印刷图像的水印方案。编程仿真实验结果表明,嵌入水印后的图像与源图像几乎一样,提取的水印与原始水印几乎相同,人眼无法分辨;对含水印的图像进行了压缩和剪切攻击测试,结果表明嵌入的水印具有较好的鲁棒性和透明性;从嵌入方案上看,嵌入的水印具有不可预测性。并对含水印图像进行了抗打印和扫描攻击测试,结果表明提出的水印方案在一定的误差范围内能够检测出包装印刷品的真伪。综合实验结果表明,提出的水印方案是一种较好的、适合于包装印刷品防伪的水印技术方案。     

一种基于YC-rC-b颜色空间和视觉特性的彩色图像水印技术

根据图像离散余弦变换频谱图特征及结合人眼对亮度和颜色的对比度敏感视觉特性,提出了一种人眼感知图像最小误差即JND阈值的计算方法,通过计算出的JND阈值,提出了一种基于YCrCb颜色空间的彩色图像水印技术方案。方案依据JND阈值筛选彩色图像的3个分量亮度图变换域频谱系数来进行水印的嵌入和提取。从水印技术方案上看,JND阈值的引入使得水印的嵌入达到最大;嵌入算法使得水印嵌入的位置具有随机性,有力地保证了水印信息的安全性。仿真实验和攻击测试表明:含水印图经压缩攻击后的图像与原始图像基本一样,提取的水印信息与原始水印基本相同;攻击后的含水印图具有较好的透明性和较高的鲁棒性。提出的基于YCrCb颜色空间和人眼视觉特性的彩色图像水印技术方案,是一种可行的、较好的彩色图像技术。     

基于混沌系统与提升小波的抗剪切攻击的彩色图像盲水印算法

研究了混沌序列、提升小波在彩色图像盲水印中的应用,给出一种新的基于混沌序列和提升小波的抗剪切变换攻击的彩色图像盲水印算法。算法同时采用两种不同的混沌序列,提高了算法的安全性;根据HVS特性使中低频使用不同的算法自适应地嵌入水印,使算法有了很好的隐藏效果;使用提升小波变换提高了算法的效率;对受严重攻击后提取出的水印进行优化处理,使算法有了很好的鲁棒性。实验证明该算法具有较高的效率、较好的隐藏效果、很好的安全性和鲁棒性,尤其在抗剪切攻击方面格外显著。     

抗缩放攻击的高水印容量数字水印算法

目的 为了增加水印算法的可嵌入水印信息容量,解决抗高强度缩放攻击等问题,提出一种基于圆形角度模板的抗缩放攻击、高水印容量的数字水印算法。方法 首先将原始水印信息转换为QR码,根据QR码生成原理提取其数据编码,并进行分组,再将分组的编码转换为角度信息;随机生成具有方向性和周期性的基础圆形模板水印,根据角度信息对其进行旋转,生成待嵌入的圆形角度模板水印;通过修改图像的最小可察觉误差完成水印信息的嵌入;通过检测模板水印中的角度信息,提出水印信息。结果 实验结果表明,该算法不仅可有效抵抗高强度的缩放攻击,同时还可以抵抗色彩调整、旋转、压缩、噪声、滤波、模糊等攻击。此外,该算法可实现较高容量的水印信息嵌入和无损提取。结论 通过对水印信息预处理和圆形角度模板水印的应用,不仅使得该算法具备高水印容量,而且可有效抵抗高强度缩放攻击,在抵抗色彩调整、旋转等图像处理攻击方面同样具备较强的鲁棒性,能满足实际应用需求。     

基于QR码与混沌加密的Contourlet域彩色图像盲水印算法

目的针对现行数字水印算法中抗几何攻击能力弱以及嵌入水印信息容量差的问题,提出一种Contourlet变换下QR码与混沌加密相结合的彩色图像水印算法。方法采用QR码作为水印图像,利用Logistic混沌序列对其进行加密,再将加密的水印图像嵌入到二级Contourlet变换的低通子带中,利用系数间的大小关系,修改系数完成水印嵌入与提取。结果通过实验结果可知,水印的嵌入对载体图像影响较小,PSNR值高达42.764,经过旋转、剪切及常规攻击后,提取出的水印均可正确解码。结论该算法具有良好的安全性、不可见性,对于各类攻击具有较优的鲁棒性。水印信息容量高于普通图像,水印提取方式为盲提取,能够更好地满足各类数字作品版权保护的实际需要。     

强鲁棒性全息水印算法

提出了一种强鲁棒性变换域全息水印算法。首先将RGB模式彩色载体图像分离通道,分块后运用DCT转换到变换域,将奇异值分解与傅里叶全息技术结合起来,改善了传统全息水印抗滤波差及不可旋转的缺点。计算机仿真结果表明:该算法能够满足人眼对含水印图像的质量要求,重建的水印与原水印图像相似度高;该算法能够抵抗常见的多种攻击并兼顾了水印安全性与不可见性,在版权保护与信息隐藏的实际应用中具有重要意义。     

窄色域抗打印扫描全息水印算法

目的为了提升水印抗打印扫描攻击的鲁棒性,提出一种窄色域抗打印扫描全息水印算法。方法制作打印机的ICC特性文件,应用特性文件转换宿主图像到CMYK颜色模式,从而获得适应该设备的窄色域,将制成全息图的水印嵌入到宿主图像的DWT域内。结果实验表明,该算法经历打印扫描后可顺利提取水印,且打印扫描后获得的水印图像保真度较高。与在RGB颜色模式中嵌入水印相比,该算法水印的鲁棒性和宿主图像的保真度均具有明显优势;相较于嵌入水印到默认转换的CMYK颜色模式,鲁棒性相当,该算法宿主图像的保真度具有明显优势。结论该窄色域算法可提升打印扫描过程中颜色传递的一致性,结合全息图不可撕毁的优势权衡了鲁棒性与保真度的关系,该算法有益于数字水印在防伪印刷领域的应用。     

基于DCT域的数字盲水印技术

提出一种鲁棒性较好的DCT域数字盲水印方案。该方案将汉明编码应用于二值水印图像,同时,采用混沌调制序列伪随机选取嵌入区域,提高水印算法的安全性。通过分析DCT中频特定系数关系,实现水印的盲提取。实验结果表明,该算法对于常见的图像攻击具有较好的鲁棒性,是一种有效的盲水印。