基于数字图像的数字水印技术

数字图像水印技术是指在数字图像中嵌入秘密信息-水印(watermark)来证实该数字图像的所有权.这种被嵌入的水印可以是一段文字、标识、序列号等,而且这种水印通常是不可见或不可察的,它与数字图像紧密结合并隐藏其中,并可以经历一些不破坏源数据使用价值或商用价值的操作而能保存下来.1993年由Caronni率先提出数字水印概念,数字水印的出现引起了科学界的极大关注,很多人投入到数字水印技术的研究中去.数字水印的应用也已经由数字图像领域发展到数字音频,数字视频领域.数字水印技术在版权保护、真伪鉴别、秘密通信和隐含标注等领域有着广泛的应用前景,因此日益成为一个非常重要的研究领域.     

一种新的全比特位嵌入数字图像水印算法

针对最低有效位水印算法嵌入保真度较差、鲁棒性不高的问题,提出了一种全比特位(All Bits,AB)嵌入的空域数字图像水印算法,分别采用直线方式和三角函数方式将信息嵌入到视觉容易忽略的图像边缘区域。此算法不仅可以把水印嵌入到载体图像的低四位位平面,而且可以嵌入到高位位平面。在数字图像水印嵌入和提取的实验中,分别从主观视觉效果、客观参数(均方差、信噪比和峰值信噪比)的计算和对图像进行攻击等方面,证明这种AB空域数字水印算法具有更强的保真度和鲁棒性。     

基于混沌映射的自适应小波包水印算法

提出了一种基于混沌映射、小波包变换和空间扩频概念嵌入水印的一种新算法．首先对水印图像进行混沌映射，并利用小波包多级分解构造最优小波树各级时一频域系数和确定嵌入的级数，最终根据数字图像的特征，自适应分块确定水印嵌入的区域和强度，同时不改变原始图像本身的任何特征．实验表明，该算法对常见的图像处理和几何变换具有较强的鲁棒性。     

基于DWT和PNN的数字图像水印算法

针对数字信息在存储或传输过程中可能受到复制、攻击或修改的问题,提出一种基于DWT和PNN的数字图像水印算法.该算法在基于块的小波系数中选择最佳位置嵌入水印图像,采用PNN记录水印与对应图像之间的关系,在不需要原始图像和水印图像的情况下,从嵌入水印的图像中恢复水印.使用PSNR和NCC对算法进行不可见性和鲁棒性测试.实验结果表明,本文算法提取的水印图像具有优秀的不可见性和鲁棒性,能够有效应对不同类型的攻击.     

基于超混沌和DWT变换的灰度图像盲水印算法研究

数字图像水印技术为数字图像版权提供了有效的保护措施。利用超混沌将灰度图像水印进行编码和加密,同时在编码过程中加入了校验位,这与传统的水印置乱和编码方式相比具有更好的安全性和可恢复性。算法使用了小波变换,使嵌入水印后的图像具有一定的鲁棒性。该算法在提取水印的情况下不需要原始图片参与,实现了盲提取的效果。利用Matlab软件仿真得到了测试结果,从峰值信噪比和归一化互相关系数两个方面分析了该算法的性能,可知该算法具有良好的鲁棒性和隐藏性。     

基于归一化图像的小波域水印算法

提出了一种基于小波变换的抗几何攻击数字图像盲水印算法.首先本算法以基于矩的图像归一化技术和不变质心理论为基础,获得嵌入水印的兴趣区域.其次,将得到的兴趣区域分成4块,分别对其进行小波变换后将其中3个低频子带嵌入水印,而将另一个低频子带计算量化步长.然后,将水印利用量化调制方式自适应地嵌入到小波域的低频系数.实验结果表明,该算法不仅具有较好的不可感知性,而且对几何攻击和常规信号处理都具有较好的稳健性.     

基于数字全息及失真校正的抗打印扫描数字图像水印

提出一种基于数字全息及失真校正的抗打印扫描数字图像水印方法,将水印以数字全息图的方式隐藏在载体图像离散傅里叶变换(discrete Fourier transform, DFT) 幅度谱中,由载体图像纹理控制的峰值信噪比设定阈值,自适应调节水印嵌入强度. 该方法利用了数字全息图的特点,采用基于DFT和边缘检测算法校正打印扫描图像的旋转失真,因而可从打印扫描图像中准确提取水印信号. 相比以往同类水印算法,所提方法具有优良的不可见性和鲁棒性,以及较大的水印嵌入量.     

一种基于分数余弦变换的数字图像水印算法

提出了一种基于分数余弦变换的数字图像水印算法.将原始图像分块并利用人类视觉系统的掩蔽效应将图像块分类,选择变换域中幅值较大的系数自适应地修正嵌入强度,以嵌入二值水印图像.实验结粜表明该算法能有效地保持图像的质量,并且对常见的图像处理如噪声叠加、JPFG压缩、均值滤波、图像缩放和图像裁剪等比余弦变换域中修改低频系数的水印算法具有更强的鲁棒性.     

基于RGB通道和混沌系统的脆弱性多重水印算法设计与实现

根据脆弱性水印图像认证系统的要求,提出了一种基于RGB通道和混沌系统的脆弱性多重水印算法.利用通道将RGB彩色图像分解为3幅灰度图像,在图像的R,G,B通道上进行水印的处理,在不同的通道上可以嵌入多个水印,嵌入的水印数据量相对较大,而且多个水印可以起到多重保险的作用.通过密钥和阈值计算得到二值混沌序列,使得水印的嵌入不容易被篡改、攻击,其方法简单,容易实施,取得了较好的隐藏效果.     

基于两级奇异值分解的鲁棒水印算法

为了平衡水印系统的不可见性和鲁棒性，提出一种新的基于旋转稳定区域和两级奇异值分解（singular value decomposition，SVD）分解的水印算法.在嵌入水印过程中，先选取像素近似无损的稳定区域，并对该区域进行冗余离散小波变换提取低频部分，进而进行分块处理；接着对各分块进行SVD分解，提取第1行第1列的奇异值构建特征矩阵，对特征矩阵进行第2次SVD分解；最后，选取合适的嵌入强度，将水印奇异值嵌入载体奇异值.在水印提取时，先对含水印信息的载体图像进行Radon旋转校正，再提取出水印信息.实验结果表明，该水印算法的峰值信噪比（peak signal-to-noise ratio，PSNR）可达到45 dB，在抵抗旋转攻击时，提取的水印归一化相关系数（normalized correlation，NC）值能达到0.90以上.该文所提的水印算法保证了水印的嵌入容量，且具有良好的不可见性和较高的鲁棒性，在数字版权保护中具有较高的实际应用价值.     

融合IWT与SVD的鲁棒和隐蔽性数字图像水印方案

针对数字图像水印的鲁棒性和隐蔽性问题,提出一种基于整数小波变换(IWT)和奇异值分解(SVD)的图像水印方案.首先,利用整数小波变换将宿主图像变换到小波域.然后,在获得的每个频带上进行奇异值分解,并根据比例因子将水印嵌入奇异值中.最后,在权衡考虑鲁棒性和隐蔽性下,利用粒子群优化(PSO)算法获得最优的比例因子.实验结果表明,该水印方案对常见的图像处理操作具有较好的鲁棒性,同时保持了优良的隐蔽性.     

基于纠错编码的图像水印算法

本文提出了一个基于纠错编码的图像水印算法，在嵌入水印时先将水印信息进行纠错编码再嵌入到图像中，在提取水印时对恢复出的水印信息进行纠错解码，实验结果表明，该算法比未采用纠错编码的同一水印算法具有更好的稳健性能。     

JPEG图像认证水印算法的安全性解析

一、图像认证水印算法的安全性分析 早期的JPEG冈像认证水印算法为了保证水印的不可见性,只在几个选定的DCT系数上嵌入了水印,而大部分的DCT系数并未得到保护,导致这类的同像认证水印算法存在严重的安全隐患。因此．为了增强其安全性,Walton提出了一种全新的脆弱水印算法：该算法将DCT系数分为水印嵌入系数和非水印嵌入系数2种,     

基于水印神经网络的可溯源DNN模型保护方法

针对深度神经网络（deep neural networks, DNN）模型安全与版权认证的问题,提出了一种多用户溯源的水印神经网络模型,通过密钥驱动生成水印图像,将其不可见地嵌入待保护目标模型的输出图像中,实现DNN模型的知识产权保护和版权追踪。在待保护的DNN模型中添加一种编解码器网络实现水印的嵌入,并使用双流篡改检测网络作为判别器,解决了模型的输出图像中可能出现的水印残留问题,提升了水印嵌入过程的不可感知性,减少了对DNN模型性能的影响,增强了安全性。此外,通过本文设计的双阶段训练法针对不同用户分发不同的含水印模型,当发生版权纠纷时,使用另一个残差网络可以从输出图像中提取水印图像。实验证明,本方法分发含水印的模型效率较高,并且即使对多个用户分发了嵌入相似水印图像的DNN模型,水印神经网络依然可以成功对模型进行溯源。     

基于安全水印的三方交易系统

针对电子商务中三方交易存在的问题,提出基于安全水印的三方交易系统.在买卖方水印协议中加入第3方,卖方将所拥有的图像委托给服务器,让服务器与买方进行交易.首先依靠同态加密和扩频,在卖方的原始图像中嵌入服务器的水印,并将含水印的图像发送给服务器.服务器接收到图像后,先通过扩频抖动调制嵌入用于追踪非法传播时锁定可疑买方的定位水印,然后与买方执行基于同态加密的买卖方水印协议.在电子商务平台三方交易中,基于安全水印的三方交易系统不仅可保证服务器和买方不被陷害,而且可追踪非法传播的买方或服务器,为大用户群提供安全交易方案.     

一种基于数值型字段的数据库水印技术

针对关系数据库提出了一种数据库水印算法,该算法首先根据有效位数对数值型字段分类,然后通过对有效位数较长的数值型字段引入少量误差的方法拓展数据库冗余空间,进行水印嵌入.该算法的主要特点是可嵌入的水印信息量大,且隐蔽性好,水印恢复不需要原始数据库.     

基于重嵌入的鲁棒可逆水印算法

针对鲁棒可逆水印算法的研究大都致力于提升其鲁棒性,而忽略了对算法嵌入容量的考虑.为此,在综合考虑算法的鲁棒性和嵌入容量的基础上,提出了一种重嵌入的鲁棒可逆水印算法,该算法能保证统计量之间的独立性,即选取两个互不影响的鲁棒统计量进行平移以完成水印信息嵌入.实验结果表明,所提出的基于重嵌入思想的鲁棒可逆水印算法在保证鲁棒性的前提下,可以有效提高算法的嵌入容量.     

一种自适应音频双水印算法

提出了一种自适应音频双水印算法,算法既能对音频作品的版权进行保护,又能有效地证明其真实性,检测是否遭到篡改.该算法具有以下特点：⑴连续多次嵌入鲁棒水印,以提高水印提取的正确率,增强水印的鲁棒性,嵌入次数根据音频信息量自适应调整;⑵使用不同的量化算法嵌入不同作用的水印;⑶嵌入强度根据音频自身特征选取;⑷在提取水印的过程中不需要原始音频的参与.仿真实验表明：该双水印算法不仅具有较好的不可感知性,而且具有较好的鲁棒性和敏感性.     

基于多小波域双彩色图像的水印算法

本文利用多小波的优良性质结合人眼对蓝色不敏感的特性,提出了一种双彩色图像的水印算法.算法合理选择嵌入区域和嵌入强度,将彩色水印信息的各分量分别嵌入到彩色载体图像蓝色分量多小波域的中低频上,这样既可以保证算法的透明性又可以实现其鲁棒性.实验结果表明,本文算法具有透明性好、嵌入信息量大等特点,且对于多种常见攻击具有较好的鲁棒性,如：JPEG压缩、图像剪切、椒盐噪声、高斯噪声、speckle噪声、泊松噪声等.     

抗打印扫描攻击的大容量文本水印

DOI: 摘要： 在分析现有文本水印算法的基础上,提出一种大容量且抗打印扫描攻击的文本水印算法. 该算法首先对文本图像进行字符切分,以字符复杂度为标准选择嵌入字符和调整字符,然后以打印扫描不变量为基础,通过建立量化函数翻转单个字符像素以嵌入多位水印信息. 该方法能降低整体的字符翻转量,减小文本图像的失真程度. 实验表明,文中方法可有效提升水印嵌入容量,并能抵抗打印扫描攻击,达到在纸质文本中嵌入水印的目的.