基于压缩感知的数字图像认证算法研究

基于压缩感知相关理论,提出一种新的算法.将图像分成许多小块,观测这些小块图像得到压缩感知观测值,然后引入消息认证码算法,利用观测值得到图像摘要,把图像摘要通过量化索引调制法作为水印进行图像小波区域的嵌入,之后对于水印进行提取,将图片恢复.利用压缩感知理论将图像进行随机投影,再把水印和图像摘要进行比较,这样就实现了图像的篡改检测与图像认证.根据实验研究证实,此算法对局部篡改的检测功能较强,算法的隐蔽性很好,图像在经过图像认证后,能够进行无损恢复.     

基于压缩传感的彩色图像半脆弱水印认证算法

采用一维小波对原始图像进行逐行变换,从而获取小波系数,然后再采用压缩传感算法对小波系数进行观测,获取观测矩阵,并将观测矩阵作为水印信息,同时将水印信息进行hash运行生成消息认证码;在嵌入水印阶段,首先将载体彩色图像从RGB空间转换到HSV空间,选取S分量进行DCT变换,从而获取S分量中的低频信息作为水印嵌入位置,然后将水印图像基于SVD算法嵌入到载体彩色图像的DCT变换域中;在认证阶段,提取水印图像,并通过hash运算生成消息认证码,与原消息认证码进行对比,如发生篡改,将提取后的水印图像采用压缩感知算法重构原始图像,与篡改后的载体图像进行对比,从而实现图像认证和篡改定位.实验结果表明该算法遭受到JPEG压缩、噪声和篡改攻击时体现出较好的鲁棒性,对篡改攻击能准确检测和确定篡改的位置,符合半脆弱水印认证的要求.     

基于自嵌入水印算法的彩色图像篡改恢复

提出了一种用于实现彩色图像篡改后图像检测和恢复的自嵌入水印算法。图像信息生成认证比特和恢复比特作为水印被嵌入原图像。认证比特通过提取图像块经过哈希变换后的特征值生成;恢复比特通过提取图像块的压缩编码得到。通过比较图像块中提取的哈希值和被嵌入水印中的认证比特,可以判断图像是否被篡改,如果图像块被篡改则可以通过提取水印中的恢复比特用于图像块的恢复。实验结果表明该算法有效性高,具有检测彩色图像是否被篡改的能力,并实现篡改图像的恢复。     

基于压缩传感的图像哈希水印算法研究

现有基于图像内容的水印算法在鲁棒性和篡改检测方面存在不足,提出了一种基于压缩传感的图像哈希水印算法。该算法利用压缩传感对图像进行随机投影,得到的压缩测量值作为图像内容特征,通过HMAC(Hash-based Message Authentication Code,基于哈希的消息认证码)算法生成图像摘要,并以水印的方式嵌入到原始图像中;认证时,提取图像中的水印,并对认证图像进行压缩传感随机投影,得到原始图像和认证图像的摘要,通过摘要对比,实现图像认证和篡改检测。仿真实验表明,该方法不仅具有较强的鲁棒性和安全性,还具有较好的篡改检测能力。     

抗JPEG压缩的图像篡改恢复半脆弱数字水印算法

基于JPEG压缩的特性,设计并实现了一种抗JPEG压缩的半脆弱数字水印算法,用于图像内容完整性认证,篡改定位和恢复.在嵌入方,将恢复水印信息重复嵌入到原始图像所有像素的2 bit最低有效位;认证水印利用图像块的DCT变换系数和混沌迭代系统生成,并选择DCT变换的中频系数之间的关系实现嵌入.实验结果表明,该算法具有很好的抵抗JPEG压缩的能力,对局部发生的篡改可以有效地检测、精确定位并进行内容恢复.     

用于电子发票凭据篡改检测与恢复的认证水印算法

综合考虑文件大小、篡改检测性能和恢复质量,提出了一种适用于电子发票凭据真实性认证的GIF图像水印算法.该算法根据电子发票特性将图像块划分为重要块和非重要块两类,对所有图像块结合内容和类型码生成认证水印并嵌入自身的最低有效位,然后对重要块生成变长恢复水印,并基于密钥和重要块比例自适应选择多个非重要块携带水印信息,以使含水印图像的质量和文件大小最优.通过认证水印、类型码和恢复水印三层比较实现了对图像块的真实性认证.图像块分类仅对重要块生成变长恢复水印,能有效降低水印嵌入容量,不仅提高了含水印图像的质量,而且使含水印电子发票的GIF图像文件较小,同时三层比较检测还提高了算法的篡改检测性能.与现有同类认证水印算法相比,文中算法可在不降低篡改检测与恢复性能的基础上,使含水印电子发票图像的GIF文件减小1/2.     

基于压缩感知观测值的数字图像水印算法

根据压缩感知理论具有计算保密性这一特点,提出一种新的基于压缩感知观测值的数字图像水印算法.首先对载体图像进行小波变换,得到稀疏后的小波系数矩阵;然后对小波系数矩阵的不同频率部分,用不同的观测矩阵进行压缩感知,得到压缩后的观测值;再将水印嵌入至小波高频系数部分的观测值中,使用子空间追踪算法恢复稀疏信号,进而通过小波反变换得到加密图像.实验结果表明:该算法具有信息安全性,能满足水印不可见性和鲁棒性要求;相比同类算法,该算法的水印提取过程更加灵活与安全.     

基于压缩感知观测值的数字图像水印算法

根据压缩感知理论具有计算保密性这一特点,提出一种新的基于压缩感知观测值的数字图像水印算法.首先对载体图像进行小波变换,得到稀疏后的小波系数矩阵;然后对小波系数矩阵的不同频率部分,用不同的观测矩阵进行压缩感知,得到压缩后的观测值;再将水印嵌入至小波高频系数部分的观测值中,使用子空间追踪算法恢复稀疏信号,进而通过小波反变换得到加密图像.实验结果表明:该算法具有信息安全性,能满足水印不可见性和鲁棒性要求;相比同类算法,该算法的水印提取过程更加灵活与安全.     

基于压缩感知和离散余弦变换的数字图像水印算法

为了使水印信息更好地隐藏于原始图像中,加快水印信息检测,设计一种基于压缩感知和离散余弦变换的数字图像水印算法.首先将原始载体图像划分成多个子块,采用离散余弦变换对各子块进行分解;然后采用压缩感知对水印信息进行处理,减少嵌入的信息量;最后将水印信息嵌入到原始载体子块的相应位置,并通过匹配跟踪算法实现水印信息的检测.从主观和客观两方面对数字图像水印算法的性能进行评价,结果表明,该算法的水印具有良好的不可感知性,对抵抗常见攻击具有很好的鲁棒性,解决了水印透明性与鲁棒性之间的矛盾,且加快了水印提取速度.     

用于图像篡改检测与恢复的安全双水印算法

为提高可恢复双水印算法抵抗伪造攻击的能力,提出一种用于图像篡改检测和恢复的安全双水印算法.该算法首先基于密钥生成随机序列,利用该随机序列将双水印信息加密之后再嵌入图像块的低位,同时,该随机序列结合图像块内容和嵌入在低位的恢复水印生成认证数据,以提高可恢复双水印算法抵抗伪造攻击的能力.实验结果表明该算法有效提高了自恢复双水印算法抵抗伪造攻击的能力.     

用于JPEG2000图像认证的可逆水印算法

提出了一种适应渐近传输及有损到无损压缩等特性的JPEG2000图像认证算法. 在JPEG2000编码过程中,根据实际应用中指定的图像最低压缩码率,在量化后的小波系数位平面中确定各个低频子带的水印嵌入位平面,然后在各低频子带中生成和嵌入认证信息,在高频子带中用可逆水印的方式嵌入恢复信息. 当图像最终传输码率不低于最低认证码率时,可以提取图像的认证信息检测图像是否遭到篡改;当所有编码数据完全传输时,可以提取恢复信息将图像恢复到原始状态.     

一种基于图像平滑性的脆弱性文档水印算法

针对政府文件、银行支票、合同和证书等数字文档的完整性检测和真实性认证问题,提出了一种基于平滑性的文档水印算法.利用像素翻转前后其邻域内水平方向和竖直方向的平滑性不变来判断可嵌入块,然后将水印信息嵌入；检测时通过提取可嵌入块的中心像素得到水印信息.实验结果表明,水印的不可见性好,简单有效.该算法水印提取既不需要原始图像,...     

基于环形自同构的半脆弱图像水印认证算法

提出一种基于环形自同构的半脆弱数字图像水印认证算法，依据环形自同构结合图像DCT系数和图像版权信息生成水印，嵌入原始图像，水印的嵌入位置也由环形自同构决定。认证端从接收的图像中提取水印并恢复版权信息，同时生成新的水印，比较提取的水印和新的水印定位篡改区域。实验结果表明，该方法能够容忍一定程度有损压缩处理并检测定位对图像内容的恶意篡改，同时可恢复图像版权信息。     

结合DCT和VQ编码的可恢复脆弱水印算法

由于编码效率和安全性不够理想,现有可恢复脆弱水印算法的篡改恢复性能有待进一步提高,结合DCT(Discrete Cosine Transform)和VQ(Vector Quantization)编码提出了一种编码方式可变的变容量可恢复水印算法。为了提高编码效率,根据8×8图像块的复杂程度,分别采用DCT或VQ编码生成变容量重要恢复水印信息。对4×4的高频分量块,利用VQ压缩生成8比特细节水印。将图像块的重要水印分成三部分及其细节水印基于密钥分别随机地嵌入在其他图像块中,以抵抗拼贴攻击。篡改检测时,综合四部分水印的不一致标识,判定图像块的真实性。为了提高恢复性能,利用提取的重要、细节水印信息和图像修复方法恢复篡改图像块。仿真结果表明,算法具有较好的编码效率和安全性,并且篡改恢复性能优于现有文献。     

基于多映射块的二值文本图像认证水印算法

针对二值文本图像存在较多均匀区域的情况,本文提出了一种基于多映射块的认证算法.该算法将每个图像块中的不可翻转像素点Hash加密生成水印信息,并将其替代三个映射块中的可翻转像素点完成水印嵌入.篡改检测时设计了结合映射块邻域篡改特征的检测方法来认证图像内容的真实性.实验结果表明,该算法不仅可以有效保护二值文本图像的均匀区域,而且能够准确定位图像的内容替换和拼贴攻击.     

基于奇异值分解的灰度图像脆弱水印认证系统

提出一种基于奇异值分解的灰度图像脆弱水印认证系统,此系统将原始图像分成8×8的小块,每个小块进行DCT后,提取其低频分量信息,生成水印图像,再使用基于奇异值的算法进行水印嵌入,并对原始图像和嵌入水印后的图像生成认证码,通过公钥加密后传输.实验结果表明,该系统在认证阶段能对已经篡改和攻击的图像进行篡改锁定.     

基于可逆信息隐藏的的无损鲁棒数字水印模型的研究

提出一种新的无损鲁棒数字水印的框架模型,该框架模型中通过鲁棒数字水印算法把水印嵌入进去,然后将可恢复原载体图像的信息再经可逆信息隐藏方法嵌入到该水印图像中,该模型在提取水印和恢复载体图像过程中都不需要原载体图像。基于该框架模型,本文提出一种基于混沌和JPEG压缩格式的无损鲁棒数字水印的算法,实验证明该算法不仅可以使载体图像无损重构,而且能有效的抵抗JPEG压缩、噪声干扰、低通滤波、剪切、旋转等几种典型的攻击,具有较强的鲁棒性,验证了本文所提出无损鲁棒数字水印框架模型的有效性。     

基于图像内容认证的Contourlet域半脆弱水印算法

本文针对小波变换不能有效表达二维信号的状况,提出了一种基于图像内容认证的Contourlet域半脆弱水印算法,算法修改了小波域的HVS模型,将修改后的模型应用于Contourlet变换域,提取图像的颜色、边缘、纹理特征作为水印信息.水印嵌入时选择变换后能量最大的方向子带,将该方向子带利用混沌映射置乱后嵌入水印.实验证明本算法提高了载体图像的透明性与水印的安全性.认证检测时,无需原始图像和原始水印,实现了盲认证.算法能够抵抗JPEG、JPEG2000压缩等一般的图像处理操作,并对恶意篡改报警,定位篡改部位.滑动窗口滤波消除了一般图像处理操作产生的虚假的报警点.     

篡改定位精度可动态调整的无损图像认证算法

现有的基于分块的无损图像认证算法难以确定合适的认证块大小.为此,文中提出了一种认证块大小可动态调整的无损图像认证算法.该算法的图像认证块分别由若干基本图像块组合而成,相应的认证信息用数字签名技术产生,以无损水印方式嵌入,同时通过多次无损嵌入方式实现图像编号的鲁棒传送,用图像编号区分不同图像、防止矢量量化攻击.理论分析与...     

用于语音内容认证的脆弱水印算法

针对脆弱水印中篡改定位需要原始水印的不足,提出了用于语音内容认证的脆弱水印算法.嵌入过程采用量化的方法将二值水印图像嵌入到小波系数中,算法在篡改定位过程中,无需原始水印参与.语音的篡改定位通过提取重复嵌入的两个水印信息,计算二者的相似度来实现.实验结果表明,该算法计算简单;对剪切、添加、替换等恶意篡改具有精确的篡改检测与定位效果;对添加噪声、重量化、低通滤波、MP3压缩等操作具有较好的敏感性.