一种基于压缩感知的无损图像认证算法

针对图像无损认证和篡改检测问题,提出了一种基于压缩感知的自嵌入水印算法.首先,将图像划分为若干分块;然后,利用压缩感知理论对各图像块进行观测,将得到的观测值作为图像内容特征,通过基于哈希的消息认证码算法生成图像摘要,并将摘要信息作为水印嵌入到图像小波域中,嵌入方式采用量化索引调制算法.在认证端提取水印并恢复图像,然后对图像进行压缩感知随机投影,将得到的摘要信息与提取的水印进行对比,实现图像认证和篡改检测.仿真实验结果表明,水印嵌入后图像的峰值信噪比可达到39 dB以上,说明该算法具有较好的不可感知性和隐蔽性.此外,该算法还具有较强的局部篡改定位性能,图像认证块大小可根据图像进行相应调整.若图像通过认证,则可以无损地恢复原始图像.     

可恢复的脆弱数字水印图像认证算法

提出一种用于图像内容认证和保护的脆弱数字图像水印算法。本算法新颖之处是在图像中嵌入定位和恢复两种水印,通过两种水印的提取检测,不但可以定位图像中的任何细微篡改,还可恢复被篡改的图像数据;此外,算法采用由密钥控制水印的生成和检测,保证了水印的安全性和保密性;经实验验证,该算法不但可以有效地检测出图像中被篡改数据的位置,而且能较好的恢复被篡改的区域。     

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。     

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.     

用于内容精确认证的脆弱水印方案

为验证图像在处理过程中是否被篡改,研究了用于内容精确认证的水印方案。通过对应用要求的分析,构建了一个满足这些要求的水印嵌入过程所遵循的一般性协议。遵循水印协议和脆弱水印算法基本框架实现了一种脆弱水印方案。方案将图像的奇异值作为参与乘积哈希的元素生成认证码,使用了MHC（Midified Huffman Codeing）编码对图像的低比特平面进行压缩。实验结果表明,该方案完全可以满足应用的要求。     

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.     

基于脆弱水印的可恢复图像认证方案

针对现有脆弱水印算法大多无法恢复被篡改区域的问题，提出了一种基于脆弱水印的可恢复图像认证方案：将分块的DCT系数量化、编码和加密后作为恢复水印，嵌入到偏移子块的次低位；待恢复水印嵌入后，由哈希算法产生分块的认证水印，并嵌入到自身的最低位，理论分析和实验结果表明：该方案在保证篡改定位精度和系统安全性的同时，可有效地恢复被篡改的区域。     

一种空域的彩色图像认证方案

首先研究了彩色图像水印认证系统,提出了一种空域的彩色图像认证方案,该方案首先将原始载体彩色图像转换为二值图像,从而生成水印图像;同时通过哈希运算后获取了消息认证码,为认证图像提供了依据;接着将载体彩色图像从RGB空间中提取B分量进行嵌入水印,载体图像B分量每位像素的高四位,用来计算嵌入图像的位置,每位像素的低4位用于嵌入水印图像,从而生成嵌入水印后的图像,此系统具有较良好的不可感知性,包装了原图像质量.     

一种图像内容可恢复的脆弱水印算法

提出一种图像内容可恢复的脆弱水印算法,采用数字签名的MD5算法提取分块图像的特征值生成水印.在恢复系统中,恢复比特来源于原图压缩后的数据并将此数据嵌入到图像的最低有效位以实现自恢复.实验结果表明：该算法简单,安全性高,不但具有检测篡改的能力,而且能够对被篡改区域进行修复;对局部发生的篡改可以有效地检测和精确定位,能够有效地抵抗拼贴攻击.     

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.     

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。     

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.     

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。     

基于等级结构的多重图像认证水印算法

提出了一种基于等级结构的用于多重图像认证的脆弱水印算法.根据等级结构,将原始图像划分为多等级子块,然后对各等级子块进行独立的水印生成和嵌入.将混沌调制后的像素值映射为混沌系统的初值,经过混沌迭代生成水印信号,然后将水印信号替代像素的最低有效位,完成水印的嵌入.文中提出了一种新的水印分配方法,通过引入一个可变参数来控制各等级图像块对应的认证水印长度,分析了在该分配方式下水印定位精度和安全性之间的矛盾.实验结果表明,提出的水印分配方法可以有效地提高等级水印算法的性能,选择合适的划分等级可以取得定位精度和安全性两方面的良好性能.提出的等级水印算法能对图像的篡改进行多重检测与定位,极大地提高了脆弱水印算法在实际应用中的灵活性.     

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.     

基于图像内容和混沌系统的图像认证算法

提出了一种利用离散余弦变换(Discrete Cosine Transform,DCT)系数和混沌系统的可用于检测图像篡改定位的脆弱性数字水印算法.首先将图像进行不重叠的分块,分块后的图像经过DCT变化后,利用中频系数产生水印.同时利用混沌系统构成图像块间信息嵌入和提取的对应关系,并将水印嵌入到相关块的最低有效位.图像篡改检测过程为:将提取的水印和生成的水印进行比较,通过差异的位置对其进行定位.实验结果显示,该算法具有良好的定位精度,混沌系统的采用,使算法具有较高的安全性.     

基于双重水印的音频篡改检测算法仿真研究

提出一种基于双重水印的音频篡改检测算法,利用二值图像进行降维处理作为水印信号,按照适当的分段方式,平均嵌入到音频中生成内容认证水印,利用段序号的二值数字串生成完整性水印,实现音频的版权保护和内容认证。通过提取水印并与原始水印进行比对,判断音频的完整性,并精确定位篡改区域。仿真实验表明,算法具有很好的不可感知性,且对音频篡改检测的准确性高。     

一种彩色数字图像多功能双水印算法

针对彩色图像单水印算法存在功能单一的局限,利用离散小波变换与奇异值分解的特性,提出了一种新的多功能双水印算法.算法通过提取宿主彩色图像的R、G、B三个通道,对蓝色分量的离散小波低频系数进行分块,对块进行奇异值分解.然后,将版权水印量化嵌入奇异值中,量化步长根据小波系数自适应生成.最后,根据红色分量生成认证水印,对绿色分量分块并进行奇异值分解,将认证水印自适应量化嵌入在奇异值中.实验结果表明,版权水印具有较强的抗攻击鲁棒性及透明性,认证水印对篡改敏感,并能对篡改进行精确定位.所提算法具备版权保护与内容认证的双重功能.     

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.