数字水印嵌入分析研究

在借鉴传统通信模型的基础上提出了图像数字水印系统的通信模型,从信息论的角度研究水印系统的性能,对水印算法设计中所涉及到的嵌入强度、嵌入位置和水印信道的容量等问题进行了理论分析,并推导出有效提取水印的信噪比下界.根据理论结果设计的水印算法具有良好的不可感知性和鲁棒性,最后实验结果表明了该分析和计算的有效性及可行性.     

一种DCT域的最优均值量化盲图像水印算法

针对常规的图像水印算法不能很好地实现水印不可感知性和鲁棒性折中的问题,给出了一种最优均值量化盲水印算法.该算法首先对水印图像进行Arnold置乱,提高了水印的安全性;然后将载体图像进行8×8分块DCT(离散余弦变换),并根据均值量化原理将置乱后的水印嵌入到局部量化噪声值最小的图像子块中,提高了水印的不可感知性;最后水印提取时可以实现盲提取.实验结果表明,该算法对加噪、剪切、JPEG压缩、滤波等多种攻击都具有很强的鲁棒性.     

一种基于熵理论的自适应水印嵌入算法

为了提高数字图像嵌入水印时的不可感知性与鲁棒性,提出一种利用图像信息熵与边缘熵理论并结合果蝇优化算法的水印嵌入方案。首先对载体图像进行分块,并计算每个分块的信息熵与边缘熵,将每个分块的2个熵值相加并排序。然后根据嵌入水印的容量选择熵值较高的分块,并将每一位水印信息嵌入到经过小波变换与奇异值分解的分块中。最后为了进一步平衡嵌入水印不可感知性与鲁棒性之间的矛盾,利用果蝇算法对嵌入水印的强度进行自适应优化。实验结果表明该方法具有更好的不可感知性,在面对多种类型、多种强度的模拟攻击时比同类算法表现出更强的鲁棒性。     

基于系数关系的DCT域数字图像水印

提出了一种DCT域的数字图像盲水印算法,该算法将图像进行8*8分块后对各块图像进行DCT变换。之后将水印信息嵌入到选取的中频系数之间的关系中;提取水印时不需要原始图像,实现了盲检测;而且水印嵌入位置可由密码控制,增强了算法的保密性和灵活性;不可感知性和鲁棒性可调。仿真实验结果表明该算法在保证水印不可感知性的情况下,对一些常见的恶意攻击具有良好的鲁棒性。     

图像小波域的鲁棒隐形水印算法

提出一种小波域透明图像水印算法，算法将一个二值图像内嵌到原始图像经过小波多分辨率分解后的低频子带上，并利用人眼视觉掩蔽特性对水印的添加强度进行自适应调节以增强水印的鲁棒性和保证水印的不可感知性。实验结果表明：该算法较好地保持了图像的质量，并且对常用的图像处理有较强的稳健性。     

基于JND的小波域水印算法

基于JND的小波域水印算法,本文利用人类视觉系统的对比感性和掩蔽现象对图像的分块进行分类,然后将水印以不同的强度系数进行嵌入,这有效地兼顾了稳健性和不可感知性的要求。实验表明该方法对常见的图像处理有良好的鲁棒性。     

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。     

基于图像纹理复杂度的小波域数字水印算法

针对水印信息嵌入量小、鲁棒性弱、遮蔽性差的问题,提出一种基于图像纹理复杂度的小波域人类视觉系统的水印算法。该算法将载体图像进行分块,计算每块的图像熵,并根据图像熵对载体图像的纹理特征区域进行分类,不同纹理特征水印的嵌入量不同。利用Logistic映射对水印信号进行置乱变换,将水印信号嵌入到二层离散小波变换的低频系数中,并利用小波域人类视觉模型控制水印的嵌入强度。在提取水印时,通过水印误码率和峰值信噪比评价水印质量。实验结果表明,该算法能抵抗噪声干扰、裁剪和密钥攻击,水印图像具有较强的鲁棒性和良好的遮蔽性。     

基于SVR的嵌入强度自适应的图像水印算法

如何优化水印嵌入强度是数字水印研究中的关键问题，并与水印的鲁棒性和不可感知性密切相关。本文针对图像数据，基于SVR模型提出一种嵌入强度自适应的水印算法。在图像特征方面，本文选取图像的LBP算子和小波变换的低频系数，根据SSIM指标确定合适的水印嵌入强度，生成训练样本数据集并对SVR模型进行训练；在水印嵌入过程中，首先对水印进行加密等预处理，然后对图像子块进行DWT变换，运用训练好的SVR模型确定水印嵌入强度并嵌入水印，同理可根据密钥和SVR模型进行水印的提取。实验结果表明，本文提出的算法在保证图像质量和水印不可见性的前提下，能够对图像进行自适应地水印嵌入和提取，同时对噪声、压缩、剪切等攻击均具有较好的鲁棒性。     

基于HVS特性的混沌自适应水印算法

提出了一种DCT域自适应水印算法,该算法利用了经典的Logistic方程对水印进行混沌置乱加密,并将水印嵌入在图像视觉感觉最重要的部分-DCT域的直流或低频分量中,提高了水印的稳健性和安全性.同时,该算法还综合考虑了人类视觉掩蔽特性,根据原图像的特征进行分类分块,将水印以不同的强度嵌入在不同类的分块中,使水印在不可见性和稳健性上都能达到较好效果.实验结果给出了经历常见攻击后提取的水印图像,并计算出了相关系数,实验证明了该算法抗JPEG压缩性能好,对其它常见攻击的稳健性也较好.