阵列噪声增强技术在数字信息隐藏中的应用研究

研究了阵列噪声增强技术在数字信息隐藏中应用.非耦合的双稳态检测器组成的并联阵列可视为一种规则网络,阵列噪声与检测器参数都是可调谐参数,网络输出性能能够由非零阵列噪声优化.这就是阵列随机共振现象,也可以视为一种阵列噪声增强技术.将代表版权等信息的黑白字符水印排列成二进制序列之后,依据非线性双稳态检测器的频率检测鲁棒性,将之调制成具有一定延迟时间的脉冲调幅信号.宿主图像经离散余弦变换(DCT)后,在中频区域中选相应数量的DCT系数经Arnold变换置乱后作为背景噪声,水印信号则嵌入这些选定的中频系数中.嵌入水印的DCT系数经过逆变换后得到水印图像.水印图像受到各种信号处理方法的攻击时,可以利用非线性双稳态检测器从攻击图像中提取水印字符.通过阵列噪声增强技术,提取水印和原始水印字符的相似度与单独的双稳态检测器检测结果相比得到了进一步改善.     

基于SVR和DCT的数字图像水印算法

针对彩色图像,提出了一种利用支持向量回归机（support vector regression, SVR）将水印信息嵌入到图像亮度分量的离散余弦变换（discrete cosine transform, DCT）域中的算法。主要思想是应用彩色图像的YCbCr彩色空间,将亮度分量分块后做离散余弦变换,在DCT块中选择中频系数,利用SVR很好的学习和泛化能力,建立中频系数与其邻域系数之间的关系模型,然后根据中频系数和SVR模型预测输出值,调整中频系数嵌入水印。提取水印时重新训练SVR模型,但不需要原始载体图像,实现了水印的盲检测。实验结果表明,该算法具有良好的不可感知性,对色度变化、低通滤波、模糊、锐化、亮度、对比度增强、添加噪声以及几何变换等攻击均具有较强的鲁棒性,尤其对JPEG压缩具有很强的抵抗能力。     

二值文本数字水印技术的研究与仿真

针对二值文本纹理复杂、信息隐藏的免疫力差的特点,提出了一种基于DCTDWT的二值文本频率域数字水印算法。算法结合了DCT和DWT二者的特点,将水印信号进行分块DCT变换,按照从低频到高频的顺序对各块系数进行重新排列,对应嵌入到原始图像的DWT分解子带中,强化了不可见性。为了验证算法的鲁棒性和不可见性,利用相似度原理设计了水印提取检测器,通过将嵌入水印后的图像进行JPEG压缩、加入高斯噪声、椒盐噪声以及将其剪切掉一块的方法来模仿图像在实际网络环境下可能遭受的各种攻击和干扰,仿真实验证明,在各种情况下,检测器均有较好的检测效果。     

基于小波包和心理声学模型的音频水印算法

提出了一种基于小波包和心理声学模型的数字音频水印算法,该算法对音频信号进行小波包分解,在小波域内计算掩蔽阈值,根据从心理声学模型得到的幅度因子自适应地控制由嵌入水印而引起的听觉偏倚。二值水印图像通过伪随机排序与扩频调制后嵌入到小波包分解后的中频系数中,提取水印信号无需使用原始数字音频信号。仿真试验表明水印是不可察觉的,经过MPEG layer Ⅲ有损压缩、低通滤波、重采样等操作后仍具有很强的稳健性。     

一种自适应音频数字水印算法的研究与仿真

提出了一种自适应扩展回声音频数字水印算法。利用PN序列将音频信号的单回声内核进行扩展后作为水印信号,结合了回声隐藏的鲁棒性和扩频技术的保密性等特点,从而提高了水印算法的安全可靠性。基于心理声学模型设计二维模糊控制器,实现了水印嵌入强度的自适应。采用ABX主观测试和相关度水印检测测试对算法进行了仿真试验,通过将嵌入水印后的音频信号进行低通滤波、加入噪声以及重采样等方法来模仿音频信号在实际网络环境下可能遭受的各种攻击和干扰,仿真实验证明,算法具有良好的鲁棒性和不可知觉性。     

一种新的基于图象内容的半易损水印技术

让原始图象进行1－层小波正变换，让后将其变换后的小波近似系数用混沌序列进行调制从而生成基于图象内容的水印信号；利用原始图象的HVS特性将水印信号嵌入到原始图象的小波域中；检测器能够从接收到的水印图象中提取出原始水印信号，并依据接收到的水印图象生成新的水印信号，从而定位出受到攻击的图象位置，并能区分受到攻击的类型。实验结果表明，该算法具有好的鲁棒性和识别被篡改的区域能力。     

一种基于UGM模型和数字水印的社保卡防伪技术

提出了一种基于UGM模型和数字水印的社保卡防伪技术.基本思想是首先用UGM模型把水印图像转化为范围为(-3,3)的数据序列,然后加到DWT变换后的封面图像的中频部分,最后通过逆小波变换和UGM模型将水印图像抽取出来,从而判断社保卡的真伪.实验结果表明,嵌入水印后的封面图像与抽取的水印图像都有很好的视觉效果,运算速度较快,具有较高的实用性.     

JPEG压缩下图像量化水印的鲁棒性估计

当嵌有水印的图像经受压缩时,水印检测可能出现错误。与通过各种仿真测试不同,提出以互信息为代价函数评测图像量化水印联合图像专家组（joint photographic experts group, JPEG）规范压缩下的鲁棒性,该方法以线性高斯模型近似JPEG压缩过程,推导了JPEG下的度量鲁棒性的互信息函数计算式,并仿真计算不同压缩因子对应的鲁棒性。实验中以分块离散余弦变换（discrete cosine transform, DCT)中频系数为量化载体进行水印嵌入和检测,结果表明当压缩因子变化时,互信息函数与实验误码率之间是匹配的,应用该方法可以评估和预测图像量化水印算法在JPEG压缩下的鲁棒性。     

基于图像小波树结构的数字水印算法

提出了一种基于小波变换和根据图像内容的自适应水印算法。该算法利用图像小波变换系数的树结构关系和各层小波系数的特点,对低频重要系数进行分类,并根据人类视觉特性,对不同类采用不同的嵌入方法。而且在水印提取过程中不需要原始图像,是一种盲水印算法。实验结果表明,该方法简单高效,可嵌入的数字水印信息容量大,而且通过与传统方法的比较,方法不可见性好,PSNR=52.28dB,对一般的图像处理和攻击如:JPEG压缩、滤波、加噪声、旋转、缩放等有很好的鲁棒性。     

基于混沌序列的小波域语音信息隐藏方法

提出一种将保密语音隐藏到音频载体的离散小波变换新方法,并引入Logistic混沌映射,利用混沌序列对秘密语音信息进行处理。提出了详细的隐藏算法描述,对音频载体进行4级小波变换并分段,然后将秘密语音嵌入到小波变换系数的中高频部分。在算法中引入了嵌入强度的概念和小波系数的能量分配比值,且使秘密信息具有盲提取效果。实验结果表明,选择合理的嵌入强度值,本算法在不同类型的载体下都能够保证优异的隐藏效果。该算法在受到重采样和回声干扰等攻击时具有很强的鲁棒性。