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。     

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.     

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。     

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.     

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.     

基于混沌映射的图像认证技术

针对脆弱水印认证算法的篡改定位精度及安全性问题,提出了一种篡改检测和定位分离的图像认证方案.将原始图像的像素灰度值映射为混沌初值,经过若干次迭代生成检测水印和定位水印,然后将其嵌入到像素灰度值的低两位.利用混沌对初值的极端敏感性,能够精确地定位对含水印图像的篡改,并且水印提取无需宿主图像.实验结果表明本算法能够检测出任何对图像像素值的改变和对图像完整性的破坏,同时可将篡改定位到单个像素,有效地实现了对数字图像的精确认证.     

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。     

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.     

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.     

新颖的内容自适应图像篡改检测与自恢复算法研究

针对在原始图像中嵌入大量的水印(认证水印和参考水印)容易造成图像失真的问题,提出嵌入少量参考水印的方法。为了减小图像失真,提出将少量的参考水印信息嵌入在原始图像的边缘、轮廓等区域的方法。在恢复篡改区域时,提出利用图像修复算法将篡改块匹配问题转化为非局部自相似图像块的最小化问题,复制攻击图像本身的相似信息来恢复篡改区域。实验结果表明,在水印容量为0.015 626的情况下,该算法得到嵌入水印后图像的峰值信噪比(peak signal to noise ratio,PSNR)均值超过60 dB,恢复图像的PSNR均值超过40 dB。     

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。     

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.     

可恢复篡改内容的高精度图像认证水印算法

针对目前半脆弱水印算法在篡改定位和篡改恢复性能方面存在的不足,本文提出了一种高精度图像认证的半脆弱双水印算法。该算法利用认证水印对图像进行认证、定位篡改,利用恢复水印重构被篡改图像。实验结果证明,该算法对图像具有很好的篡改定位能力,并能有效地恢复篡改内容。     

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.     

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.     

基于元胞自动机的自嵌入图像认证水印算法

提出了一种用于图像认证的分块自嵌入水印算法,图像分块后,根据基密钥产生的基函数,对子块进行两层元胞自动机变换,由高层低频系数产生初始构型,再由整数混沌序列计算对应子块的局部规则,由该局部规则的元胞自动机从初始构型演化生成基于图像内容的水印,再用量化系数技术将水印嵌入低层低频系数.利用元胞自动机对初始构型和局部规则的多变性,能有效检测并定位对图像内容的恶意篡改,避免矢量量化等攻击,同时也增强了算法的安全性.实验结果表明算法对JPEG压缩有较好的鲁棒性,检测时不需要原始图像.     

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。