奇异值分解小波变换的数字水印算法研究

研究保护版权信息安全间题,针对实现水印的稳健性和不可见性,保护合法用户,使数据水印保护有良好的鲁棒性,在传统奇异值分解和小波变换水印技术基础上,提了一种奇异值分解与小波变换相结合的数字水印算法.算法首先对水印图像进行置乱处理并原始载体图像进行分块,从原始载体中找到最佳水印嵌入子块,然后对最佳子块进行小波变换,同时对子块的低频系数进行奇异值分解,最后将水印嵌入各载体图像子块的奇异值中,实现了图像水印嵌入.实验结果表明,水印算法能够很好的抵抗多种攻击,水印具有很好的鲁棒性和不可见性,提高了图像水印的抗击能力,为版权保护提供有效方法.     

SVD和DWT数字水印算法的应用研究

研究数字图像版权保护问题,由于数字媒体在网上易被复制篡改.针对单纯奇异值分解或小波变换水印算法均存在抵抗攻击差的难题.为了更好的保护数字图像版权,提了一种奇异值分解与小波变换相结合的数字水印算法.首先对水印图像进行置乱处理并对原始图像进行分块,从中找到符合要求的最佳水印嵌入子块,然后对所选择的最佳子块进行小波变换,对子块的低频系数进行奇异值分解,最后将水印嵌入各于块的奇异值中进行仿真.结果表明,水印算法能够很好的抵抗多种攻击,水印具有很好的鲁棒性和不可见性,克服了奇异值分解和小波变换水印算法缺陷,为设计提供了依据.     

基于SVD的彩色图像盲水印算法

为了更好地保护数字产品的版权,本文提出了一种提升小波变换与奇异值分解相结合的彩色图像数字水印算法。提升小波变换运算速度快,能够对任意尺寸图像进行变换;奇异值分解具有几何不变性,并且体现图像的内蕴特性。算法充分利用提升小波变换和奇异值分解的优良特性,选择彩色图像的蓝色通道进行水印嵌入。首先对原始图像进行多级提升小波变换,然后选取中低频子带进行奇异值分解,将灰度水印图像进行Arnold置乱后分成四个部分嵌入所选子带的部分奇异值矩阵中。在水印提取时不需要原始载体图像,更加有利于实际中的应用。实验表明,该算法具有良好的透明性,而且对大部分常见攻击及几何攻击有很好的鲁棒性。     

基于小波变换的SVD数字图像水印算法研究

提出一种基于小波变换和奇异值分解的数字图像水印算法,针对数字图像的特点,充分利用人类视觉系统(HVS)的特性和图像奇异值的稳定性,先将原始图像进行两级小波分解,再将得到的概貌系数进行奇异值分解,然后利用加性准则修改原始图像的奇异值信息,实现水印的嵌入.MATLAB仿真结果表明,改进算法在保证水印不可感知性的基础上,对常规攻击如JPEG压缩、高斯噪声、椒盐噪声、高斯低通滤波、中值滤波、缩小、放大、旋转等的鲁棒性较强,可用于版权保护.     

基于DWT-SVD域的图像水印算法

离散小波变换和奇异值分解都可以作为数字水印算法有效的工具,提出一种基于离散小波变换和奇异值分解的数字水印算法.此算法先将整个图像分成4个区域,然后再对每个区域运用奇异值分解方法,通过修改奇异值来嵌入水印信息.实验结果表明,该算法具有很好的稳健性,在经过一般的信号处理操作后,嵌入的水印能被可靠地提取和检测.     

基于混沌和SVD DWT的稳健数字图像水印算法*

针对现有适用于图像的数字水印对信号处理和几何失真比较敏感的问题,提出一种稳健的数字图像水印算法。该算法先对整个图像应用三级离散小波变换,再对低频域运用奇异值分解,并通过修改奇异值,嵌入经过混沌置乱的水印图像的奇异值,在小波变换域的中频系数上嵌入水印信息。水印检测时,分别在中频区域和低频提取水印并进行比较,采用效果较好的水印作为检测水印。实验结果表明,该方法对一般的信号处理操作及几何攻击等均具有较好的鲁棒性。     

一种新的基于奇异值分解的小波域盲水印*

目前,如何增强鲁棒性水印抵抗几何攻击尤其是旋转攻击的鲁棒性,仍是水印研究者研究的难点。为此,结合奇异值分解的特性和小波变换的优点,提出一种新的基于奇异值分解的小波域盲水印算法,对于常见的几何攻击具有很强的鲁棒性。首先对小波分解后的低频子带分块以提高水印的嵌入容量,再对各子块进行奇异值分解,将Arnold置乱后的水印嵌入到奇异值中,并使用量化方法增强水印的鲁棒性。实验表明,该算法对于常见的几何攻击特别是旋转攻击具有很强的鲁棒性,也能够抵抗JPEG2000压缩等信号处理。     

基于DWT和SVD相结合的图像水印算法

以多级小波变换,奇异值分解为基础,一种新的可以同时抵抗几何变换及噪声攻击的图像数字水印算法被提出.首先对水印图像先做加密处理,将原始图像进行多级小波分解,然后对其低频部分进行奇异值分解,并把已加密的水印信息嵌入其中.实验结论和攻击测试表明:该算法不仅具有较好的不可感性,而且与相近算法相比,该方法可以同时抗击几何变换,如旋转、剪切、镜像,及叠加噪声如椒盐、高斯噪声等外界攻击,并具有很好的鲁棒性.     

基于分块奇异值分解的小波域水印算法

对于一般有意义灰度水印,如何在不可见性下增大水印嵌入容量,增强鲁棒性仍是水印研究学者研究的重要内容.根据奇异值分解的特性,结合小波变换与人类视觉系统的某些特性接近的良好特点,提出了一种基于分块奇异值分解的小波域鲁棒水印算法.算法首先将灰度水印信息分为重要信息和次要信息两部分,然后在小波域对宿主图像小波分解后的高频和低频系数分别进行分块奇异值分解,再把经过置乱变换的重要信息部分和次要信息部分分块DCT变换,将变换后的水印信息分别嵌入低频和高频系数分块奇异值分解的奇异值中.实验结果与分析表明:水印算法能嵌入大容量水印,且能抵抗大多数图像攻击,是一种可行的算法.     

基于SVD和Radon变换的抗旋转攻击盲水印算法

为了提高传统基于奇异值变换（SVD）的数字水印抗几何攻击能力,提出一种在小波变换域将Radon变换和奇异值变换相结合的抗旋转攻击鲁棒性水印算法。将宿主图像进行小波变换,对变换后的低频子带进行奇异值分解,将经过仿射变换置乱后的二值水印图像嵌入到奇异值中。在水印嵌入操作上采用了奇偶量化嵌入算法从而实现了二值水印图像在水印检测时的盲提取;同时在水印检测之前,利用Radon变换检测算法对待检测图像进行几何校正,然后提取水印信息。实验结果表明,该算法对于噪声感染、滤波、JPEG压缩等常规信号处理的鲁棒性优于传统的基于SVD的数字水印算法,同时对于旋转几何变换具有很好的鲁棒性。     

几何变换攻击下数字水印新的同步方法

目前,大多数鲁棒图像水印所面临的最大问题就是几何攻击,而现有水印技术大都难以抵抗几何变换类攻击,如旋转、尺度变换等,由于几何攻击破坏了水印分量的同步,即使微小幅度的图像旋转或尺度变换都可能导致水印检测过程失败.提出了一种新颖的基于傅立叶变换的方法来估计图像经历的几何变换.实验证明,提出的方案对几何变换攻击的水印同步具有很高的精确度.     

抗几何失真的局部数字水印算法

抗几何攻击一直是数字水印中的难点问题,为了更好地解决这个问题,基于图像的几何不变域,提出了一种抗几何失真的局部数字水印算法.算法利用显著性检测器检测到的具有平移、缩放和旋转不变性特性的圆形显著区域来嵌入水印.如何利用显著区域构造不变区域以获得平移、缩放及旋转不变性,以及如何从不变区域中筛选出适合嵌水印的区域,为要解决的重点问题,首先将水印进行几何变换来匹配各个水印嵌入区域的形状,再不可感知地嵌入到各个水印嵌入区域中.还着重讨论了如何利用显著区域获得平移、缩放及旋转不变性.实验表明该算法能很好地抵抗一般的信号处理攻击及旋转、缩放、裁剪和线性变换等几何攻击.     

A robust image watermarking algorithm using SVR detection

Geometric distortion is known as one of the most difficult attacks to resist. Geometric distortion desynchronizes the location of the watermark and hence causes incorrect watermark detection. According to the Support Vector Regression (SVR), a new image watermarking detection algorithm against geometric attacks is proposed in this paper, in which the steady Pseudo-Zernike moments and Krawtchouk moments are utilized. The host image is firstly transformed from rectangular coordinates to polar coordinates, and the Pseudo-Zernike moments of the host image are computed. Then some low-order Pseudo-Zernike moments are selected, and the digital watermark is embedded into the cover image by quantizing the magnitudes of the selected Pseudo-Zernike moments. The main steps of watermark detecting procedure include: (i) some low-order Krawtchouk moments of the image are calculated, which are taken as the eigenvectors; (ii) the geometric transformation parameters are regarded as the training objective, the appropriate kernel function is selected for training, and a SVR training model can be obtained; (iii) the Krawtchouk moments of test image are selected as input vector, the actual output (geometric transformation parameters) is predicted by using the well trained SVR, and the geometric correction is performed on the test image by using the obtained geometric transformation parameters; (iv) the digital watermark is extracted from the corrected test image. Experimental results show that the proposed watermarking detection algorithm is not only robust against common signal processing such as filtering, sharpening, noise adding, and JPEG compression etc., but also robust against the geometric attacks such as rotation, translation, scaling, cropping and combination attacks, etc.     

一种小波变换域上的高鲁棒灰度水印

为了提高灰度水印抵抗滤波,加噪等常见攻击以及几何攻击的能力,提出了一种小波变换域上的高鲁棒水印方案。首先对灰度水印提出了一种新颖的数据压缩方法,并且从中提取出用于水印同步的参考比特。对于受到几何攻击的水印图像,提出了在低频子带上使用图像的主轴和边缘轮廓以获得旋转和缩放参数,从而能准确快速地恢复图像。同时在中频子带上采取了一种对参考比特进行高效匹配的办法来进一步实现水印的同步。实验表明除了一般图像处理之外,对于几何变形攻击本方案具有很好的鲁棒性。     

Quickly tracing detection for spread spectrum watermark based on effect estimation of the affine transform

Recently, watermarking synchronization and spread spectrum watermarking schemes have become two interesting, new focuses of study. In this paper, we propose a method based on the synchronization pre-estimation in order to resist geometric attacks. First, we utilize the global features by testing them against translation, rotation and scaling, and present a simple method to estimate the geometric transform kernel of the two-dimensional gray image. Maps, applying some correlative barycenters to the original are produced that can accurately reflect the affine transform feature of the image. Furthermore, unknown variables existing in the kernel of the transform are calculated. Secondly, the watermark is directly embedded in the spatial domain. Watermarking tracing is well performed on the watermarked image instead of performing an inverse geometrical transform on it. Experimental results show that the proposed scheme can work well under several kinds of geometrical attacks.     

一种新的基于伪Zernike矩的图像盲水印算法

抵抗几何攻击的鲁棒性是目前数字水印技术中的热点也是难点。提出一种新的基于伪Zernike矩的图像盲水印算法,首先计算图像归一化后的伪Zernike矩,然后选取部分合适的矩通过量化调制嵌入水印信息。水印提取时,利用伪Zernike矩的相位信息估计旋转角度进行几何校正,以提高矩的几何不变性。实验结果表明,本算法对于抗几何攻击尤其是旋转攻击具有很好的鲁棒性,同时也能抵抗常规的信号处理攻击。     

基于时频分析的多媒体信息保密技术研究

提出了一个在二维空间时一频分布域的抗几何攻击的多媒体信息保密算法。利用线性频率变化来表示水印信息,通过二维Radon-Wigner变换来检测水印,二维线性调频信号作为水印,这种信号对各种静态滤波器都是不变的,而且还具有几何对称性。在二维Radon-Withe,变换域,作为水印的线性调频信号在遭受缩放、旋转和剪切等线性几何攻击的情况下,仅仅改变其在空间／时-频分布中的位置,由此产生的水印是不可见的,在StirMark测试中效果很好,对于几何攻击是鲁棒的。对比其他的保密算法,该算法尤其对于几何破坏具有更好的鲁棒性,同时还具有优良的频率特性。     

Robust localized image watermarking based on invariant regions

The robustness of the localized watermarking methods mainly depends on the robustness of the feature locating the watermark. Based on the mean luminance of the disk, a rotation and scale invariant feature extraction algorithm is proposed. A theoretical verification of the rotation and scale invariance of extracted feature points in the continuous image is further performed. The extracted feature points are used to construct rotation and scale invariant circular regions, where the watermark is embedded after affine normalization. Experimental results show that the constructed regions fit the watermarking applications much better than those in previous feature-based watermarking schemes from the aspect of robustness against common attacks including filtering, JPEG compression, cropping, rotation and scaling, and the proposed localized image watermarking scheme has better robustness than previous feature-based watermarking schemes against common signal process and geometrical attacks while maintaining imperceptibility.     

Contourlet-based image and video watermarking robust to geometric attacks and compressions

In this paper, we first propose a new blind image watermarking scheme robust to geometric attacks and compressions. The scheme is based on contourlet transform (CT) and principal component analysis (PCA). The scheme uses the principal components of the largest contourlet coefficients of the last directional subband of the cover image to embed the watermark. Meanwhile, with the noise visibility function (NVF), the watermarking strength is adjusted adaptively to preserve the perceptual quality of the image. The watermark can be detected with high accuracy after various possible distortions. The normalized correlation (NC) between the original watermark and the watermark extracted from the distorted watermarked image is used as the robustness evaluation criterion. The simulation results demonstrate that the proposed scheme has good performance in terms of both quality and robustness against a variety of image-processing attacks, such as rotation, scaling and image compressions. Then we extend the scheme to blind video watermarking. The performance of the video watermarking scheme is evaluated against video attacks like rotation, frame averaging, noise additions and video compressions. The introduction of the CT produces robustness against image and video compressions, and the PCA yields resistance to geometric attacks.

     

一种基于多尺度空间的图像水印算法

当前数字水印对常见的图像处理攻击如高斯噪声、中值滤波、有损压缩等具有较强的抵抗能力,但其抵抗剪切、缩放等几何攻击的能力较差。因此,为提高数字水印的鲁棒性,结合尺度不变特征变换算子和视觉感知模型,提出一种基于不变特征的水印嵌入方法。基于广义高斯分布模型对小波系数进行刻画,并根据二值假设检验理论确定水印的检测阈值,由此进一步给出水印虚警和漏警之间的工作特性曲线关系。实验仿真结果表明提出的水印方法在抗压缩、叠加噪声、缩放、剪切、旋转等攻击时具有较好的鲁棒性能。