一种小波域自适应鲁棒闭环数字盲水印技术

本文提出了一种基于小波域的闭环自适应图像鲁棒数字盲水印技术.水印的嵌入过程是一个闭环过程,且其嵌入的位置及强度均与原始图像有关.水印嵌入的初始强度由小波域图像压缩的量化因子决定,并根据检测要求不断的进行调整,从而达到水印的最佳嵌入.本文证明了这种闭环系统的收敛性,并且给出了水印检测过程中正确检测概率和虚警检测概率的求解公式,可用于闭环系统的检测性能判决条件.水印的检测过程中不需要任何原始图像和原始水印信号的信息,采用独立分量分析实现对水印信号的盲检测.检测过程中不仅可以检测到水印的存在,而且可以提取出嵌入到图像中的多个水印信号.实验结果证实了本文提出的闭环自适应数字盲水印技术优于传统的自适应水印技术,水印检测过程中在不需要考虑水印图像所经历的攻击类型及攻击参数的情况下可以正确的提取水印信号.本文提出的水印算法对通用水印测试软件Stirmark具有很好的鲁棒性.     

智能水印检测器的设计及应用

水印检测错误会严重损害水印系统的可信度.在水印实用化过程中,一个必须解决的问题是如何使水印检测器的错误率达到最小.本文提出在水印检测过程中采用智能信息处理技术-独立分量分析技术来实现智能水印检测器.利用独立分量分析的盲源分离能力,在水印检测过程中不需要任何关于原始图象、水印信号以及可能的攻击信息的情况下不仅可以检测到水印信号的存在而且可以精确的提取水印信号,提取的水印精确度取决于水印与原始图象、密钥之间的独立程度.实验过程中的攻击由Stirmark产生,实验数据证明这种智能水印检测器对Stirmark提供的各种攻击(如剪切、滤波、图象压缩、删行、删列、旋转、尺度变换以及多种攻击同时存在时都具有很好的鲁棒性,还可以进行多个水印的提取.这种新型的智能水印检测器的性能比现有的检水印测器优越很多.     

Tchebichef矩在图像数字水印技术中的应用

提出了一种利用原始图像的Tchebichef矩来增加水印顽健性的方法,即利用原始图像的一个或多个Tchebichef矩的值来估计水印图像所经过的几何变换的参数以及图像增强等图像处理操作的参数,并将这一过程作为水印检测的预处理过程。实验中将多种不同的水印信息在不同的图像处理域(包括DWT、DCT、FFT以及空间域等)实现水印信息的嵌入。为了检测这种估计算法的顽健性,本文实验中的几何攻击是由Stirmark产生的。计算机模拟实验证明这种估计方法简单,估计精度很高,增加了图像水印技术对几何攻击的顽健性,而且可在任何处理域中实现,具有很好的实用价值。1     

基于Tchebichef不变矩的多比特抗几何攻击图像盲水印算法

现有的大多数水印算法对旋转、平移和尺度变换等几何攻击的鲁棒性比较差,微小的几何攻击都有能导致水印检测器失效,因此水印算法对几何攻击具有鲁棒性非常重要。本文提出了一种基于Tchebichef不变矩实现的多比特几何攻击不变性图像盲水印算法。文中具体介绍了Tchebichef不变矩的构造方法,水印是事先产生的与原始图像无关的信号,嵌入过程中将水印嵌入到图像的Tchebichef不变矩中实现几何攻击不变性。水印检测过程中采用独立分量分析技术实现真正意义上的多比特水印盲检测。文中具体分析了所提出的水印算法的计算复杂度,实验过程中采用通用水印测试软件Stirmark对所提出的水印算法进行鲁棒性测试,实验数据说明这种水印算法对Stirmark具有很好的鲁棒性。     

基于双通道检测的多比特盲水印最优检测器的设计

水印检测错误会严重损害水印系统的可信度。该文提出基于双谱和能量检测的双通道检测来实现最优盲水印检测器的设计,并给出了一种在小波域中的具体实现。传统检测方法检测概率会随着信噪比的下降而急剧下降。双通道检测时信噪比很小时只要有足够大的双谱信息,即可得到较高的检测概率。即使双谱信息很小时双通道检测系统退化为似然比检测系统,仍是最优的。检测器检测到指定的水印后利用独立分量分析技术进行水印盲恢复。实验过程中攻击由通用水印测试软件Stirmark产生,实验数据证明所设计的最优盲检测器对Stirmark提供的各种攻击(如剪切、JPEG压缩、删行/列、旋转、尺度变换、随机几何攻击等)具有很好的鲁棒性。实验结果说明这种最优检测器的性能优越于现有的水印检测器。     

用于CMOS图像传感器芯片的多功能盲水印算法

提出了一种在小波域中同时嵌入鲁棒水印和脆弱水印的算法。根据相邻小波系数间的关系在JPEG压缩后大多不发生变化的事实,首先对原始载体图像进行一级小波分解,然后将鲁棒水印嵌入到小波的低频系数LL中,脆弱水印嵌入到小波的高频子带HL中,水印提取和图像认证均不需要原始图像参与,很好实现了水印的盲检测。实验结果表明:本文算法对常见的非恶意攻击提取的鲁棒水印和半脆弱水印的归一化相关系数(NC)值几乎都在0.8以上;对恶意的图像操作可以精确检测和定位;算法嵌入容量大,抗JPEG压缩性能高和计算简单,可以集成于CMOS图像传感器芯片中。     

小波域半盲数字水印算法

提出一种新的小波域半盲数字水印算法:首先对图像进行小波分解,然后使用尺度交互式特征检测模型(Scale interaction model for feature detection)提取逼近子图的特征点,并由特征点构造相应的小波域特征树,最后在特征树的所有节点中嵌入二值水印信息。根据特征点的位置信息可以有效地提取水印序列。由于水印信息被嵌入到图像的特征之中,故对JPEG,JPEG2000以及高斯白噪音等多种处理具有较强的鲁棒性,是一种新型的第二代水印算法。     

基于Krawtchouk不变矩的仿射攻击不变性局部水印算法

本文提出了一种基于原始图像Krawtchouk不变矩实现的仿射攻击不变性局部水印算法.具体介绍了Krawtchouk不变矩的构造方法,水印是事先产生的且与原始图像无关,通过将水印嵌入到图像的Krawtchouk不变矩中实现仿射攻击不变性.这种基于Krawtchouk矩的水印算法是局部水印技术,即水印的嵌入只是影响到部分原始图像,因此该算法对剪切攻击具有很好的鲁棒性.检测过程中采用独立分量分析技术实现真正意义上的盲检测.文中具体分析了所提出算法的计算复杂度,实验数据说明这种水印算法对通用水印测试软件Stirmark具有很好的鲁棒性.     

一种基于能量关系的鲁棒音频扩频水印算法

提出了一种在离散小波域中采用基于三段低频小波系数之间能量关系的音频水印算法,算法将音频四层小波变换的第四层低频小波系数分割成互不重叠的段,计算以及调整各段小波系数的能量,从而完成水印的嵌入;在隐藏水印信息的同时,嵌入同步信号,使得水印具有自同步的能力,采用扩频、纠错编码、冗余嵌入以及数据重组等技术来提高算法的鲁棒性,实验结果表明,算法在抵抗各种通用的音频攻击(如重采样、重量化、高斯噪声、MP3压缩等)和基于Stirmark Benchmark for Audio工具软件的常见攻击具有很好的性能.     

基于DCT的数字图像盲水印算法

提出了一种DCT域的数字图像盲水印算法。该算法首先生成水印信息,然后将宿主图像进行基于分块DCT变换,最后将水印信息嵌入到选取的各分块DCT域的中低频系数的关系中。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。仿真实验结果表明该算法对嵌入的水印具有较好的透明性,对常见的攻击如加噪声、JPEG压缩、滤波、颜色抖动和剪切等具有一定的鲁棒性。     

基于多分辨率分解的数字水印技术

本文提出一种基于多分辨率分解的数字水印技术.利用多分辨率分解技术,相同分辨率层次的灰度级数字水印嵌入到对应的相同分辨率层次的原始静态图像之中,使水印对原始图像具有自适应性.由于水印的嵌入过程是基于原始图像的不同分辨率层次之间的关系,所以水印的提取过程不需要原始图像.实验结果表明本文提出的数字水印技术,经某些图像处理操作和JPEG有损压缩后仍是鲁棒的.     

数字图像版权的水印方案

本文提出了一种新的用于图像数字版权的自适应水印方案,在该方案中,使用混沌映射将商标图像的像素在空间区域中进行随机置乱,然后将置乱的信息埋入在图像的DCT变换域中。为了使水印的分布集中在图像显著的边缘特征中,提出了基于图像像素的模糊熵测度算法,对图像特征系数的修改则是局部自适应的,使得水印埋入的强度随着图像局部变化而变化。嵌入的商标能够在随后的相关检测以及重构中得到很好的恢复以表明数字产品的版权。     

基于格的灰度级水印技术

提出一个新的灰度级水印算法．首先，使用量化技术对灰度级水印进行预处理，实现灰度级水印的数据压缩；然后，对原始图像进行小波分解，在小波域中使用格矢量量化技术构造水印的嵌人和提取算法．提取水印不需要原图像．为增强水印的安全性，使用混沌序列作为密钥对水印序列进行调制．实验结果表明，与同类算法相比该算法在获得较好感知质量含水印图像的同时提高了水印的鲁棒性．     

An Integrated Approach to Image Watermarking and JPEG-2000 Compression

A scheme which integrates image compression and image watermarking in an effective way is proposed in this research. The image compression scheme under consideration is EBCOT (Embedded Block Coding with Optimized Truncation) which has been adopted in the verification model (VM) of the emerging JPEG-2000 image compression standard. The watermark is embedded during the process when the compressed bit-stream is formed, and can be detected on the fly in image decoding. Thus, watermark embedding and retrieval can be done very efficiently in comparison with other existing watermarking schemes. In addition to efficiency, the proposed scheme has many interesting features. The embedded watermark is robust against various signal processing attacks such as coding and filtering while the watermarked image maintains good perceptual quality. The watermark retrieval procedure does not require the knowledge of the original image. Furthermore, the watermark can be detected progressively and region of interest (ROI) watermarking can be accomplished easily.     

基于矢量量化压缩编码的数字水印

提出一种基于矢量量化压缩编码(简称VQ编码)技术的水印策略,在对原图像进行VQ编码后,按码书中码字的相似程度对码字进行划分,根据待嵌入水印图像的大小产生一个随机序列作为密钥,然后根据密钥在压缩数据的特定位置嵌入水印。提出的水印策略,其主要特征在于水印既存在于原图像VQ编码后的压缩数据中,也存在于接收端VQ解码后的图像中。压缩后的数据在数据量上远小于原始数据,所以由它替代原图像携带水印,既节省存储空间,也减小了网络传输时间,特别适用于网络环境下的水印嵌入和提取。更重要的是,这种水印策略具有较好的鲁棒性,能够抵抗诸如裁剪、模糊、JPEG压缩等波形攻击和扭转几何攻击。     

基于匹配滤波的有意义图像水印算法

图像隐形水印是解决数字媒体版权保护的有效手段.目前的大多数水印算法采用伪随机序列构成水印,因而只能给出"Yes"(有水印)或"No"(无水印)的回答.嵌入有意义的水印在一些应用场合更加重要,但同时也带来了更多的困难.嵌入有意义的水印必须解决二个问题:(1)嵌入的水印具有一定的数据量;(2)从有失真的水印图像中正确地提取嵌入的水印.本文应用数字通信的理论和方法,提出了一个嵌入有意义字符串的DCT域隐形水印算法.该算法采用BCH编码和匹配滤波来降低误码率.应用所提出的算法,把一个32个字符组成的水印嵌入到256×256的图像中并达到了较好的稳健性.在水印图像信噪比受Gaussian加性噪声干扰下降到26dB时,仍实现了对嵌入水印零错误概率的检测.     

基于量化的扩频水印技术

随着计算机和网络技术的飞速发展，数字图像、音频和视频产品越来越需要一种有效的版权保护方法，数字水印技术为上述问题提供了一个潜在的解决方案。提出了一种基子量化的扩频水印技术，算法将水印信号与序列作扩频调制，调制信号通过量化策略嵌入到块ＤＣＴ变换系数的低频分量中，在嵌入过程中考虑到了局部图像的复杂度，能够自适应地调整嵌入强度，提取水印信号无需使用原始图像。仿真实验表明水印是不可察觉的，经过 ＪＰＥＧ有损压缩、低通与中值滤波、剪切等图像处理操作后仍是稳健的。     

分数微积分用于分形压缩图像嵌入灰度水印

传统的基于分形编码的水印技术一般嵌入0,1序列,没有实现灰度图像嵌入。本文在研究正交化分形编码的基础上,利用正交化分形编码参数在迭代过程中的不变性,构造出水印嵌入变换函数,使水印直接嵌入解码参数。分数阶微分序列的引入有效解决了嵌入水印的保密性问题,使得在分形编码的过程中嵌入灰度水印的方法具有了可行性,实现了图像压缩与水印嵌入一体化技术。实验结果表明,水印嵌入对宿主图像的分形编码质量几乎没有影响,水印提取质量良好,且采用分数阶微分序列对灰度水印进行加密效果较好。     

基于三维DCT变换的体数据鲁棒 数字水印嵌入算法

本文基于三维离散余弦变换(3D-DCT)技术和扩频通信技术提出三维体数据鲁棒水印嵌入算法.算法将原始的二值图像水印利用扩频通信技术生成可以直接嵌入的体水印信息;分别对体水印信息和原始的体数据进行分块离散余弦变换,在变换域内实现水印嵌入.该算法嵌入的水印信息具有不可见性,能够抵抗剪切、加噪、滤波、旋转等常见攻击.仿真实验验证了算法的有效性.