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.     

基于差值二次可扩展性的彩色图像可擦除水印

提出了一种基于差值二次可扩展性的彩色图像可擦除水印算法.利用色彩分量之间的相关性减小差值,将较小的差值扩展量分散到2个色彩分量中,从而减小像素值的修改量,提高含印图像的质量.采用修改像素值LSB的方法嵌入水印,并利用差值的二次可扩展性定位不可扩展差值,采用调整临界像素值的方法避免像素溢出,在另一色彩分量中嵌入少量的辅助信息代替定位图,确保水印的嵌入率达到最大值.实验结果表明,该算法嵌入的水印不可见性好,在擦除水印后能够无损地恢复原始图像.     

基于四元数小波变换和奇异值分解的图像水印

文章提出了基于四元数小波变换(QWT)和奇异值分解(SVD)的数字图像水印算法,该算法对原始载体图像进行四元数小波变换和奇异值分解,对水印图像进行Arnold变换和奇异值分解,并把分解的水印嵌入到分解后的原始载体图像中.结果表明,该算法对高斯噪声、剪切、JPEG压缩及滤波具有较强的鲁棒性.     

基于数字水印的二值文本图像认证算法

提出了一种用于二值文本图像认证的脆弱型数字水印算法,该算法利用混沌对初值的极端敏感性,由混沌系统产生基于图像内容的认证水印,通过修改像素块中可非度最大的像素点的颜色将认证水印嵌入到图像中.试验结果表明,该算法具有较好的不可见性及篡改定位能力,提取水印时不需要原始图像,是一种完全盲水印方案.     

基于JPEG2000的半脆弱数字水印技术

提出了一种抵抗JPEG2000图像压缩标准的半脆弱水印,适合数字图像产品的内容篡改认证和完整性证明.该算法先对图像进行预量化与预截断抵抗JPEG20000的压缩攻击,根据原始图像像素的邻域特性形成水印,再使用量化嵌入算法,嵌入水印.提取时不需要原始图像甚至不需要原始水印的对比.实验效果表明,该算法对抵抗JPEG2000压缩有鲁棒性,对恶意攻击有脆弱性,篡改定位准确.     

多涡卷混沌系统在图像水印加密上的应用研究

提出了一种基于多涡卷混沌系统对含有版权信息的原始水印图像进行双重加密的方法.首先将混沌系统与DNA编码及DNA计算相结合设计了一种包含置乱操作的原始水印图像加密方案,分析其加密直方图、相邻像素相关性等统计特性.在离散小波变换结合奇异值分解算法(DWT-SVD)的基础上,把加密后的水印图像嵌入到载体图像中.通过实现水印信息的加密、嵌入和提取,对含有水印的载体图像的攻击以及对攻击后的水印进行峰值信噪比和归一化相似度的评价,整体实现了基于DWT和混沌加密的数字水印系统.     

基于QR分解和提升小波变换的鲁棒音频水印方法

利用QR分解的稳定性以及提升小波计算速度快的优良特性,给出一种基于QR分解和提升小波变换的盲鲁棒数字音频水印方法.为了保护原始二值水印图像的安全,利用混沌序列对其进行扩频,生成了待嵌入的水印信号.将原始宿主音频信号升维后进行QR分解,根据R分量是上三角矩阵且第一行为非零元素的特点,选定R分量的第一行,对其进行提升小波变换,得到了待嵌入的小波系数,利用线性瞬时混合模型将其与待嵌入的水印信号进行混合,得到隐秘音频信号.水印提取时,利用独立分量分析算法从待检测的隐秘音频信号中提取嵌入水印信号,获得嵌入水印信号的估计,经过后处理即可获得水印图像.实验结果表明,该方法可以实现水印的盲提取,并且具有良好的透明性和鲁棒性.     

四进制小波变换与SVD相结合的水印算法

利用四进制小波变换的多频段特性和奇异值分解的稳定性以及临近像素的相似性,提出了四进制小波与奇异值分解SVD相结合的水印算法,实现了水印数据的嵌入.首先,宿主图像进行四进制小波变换;其次,对低频区域进行分块,计算各个分块的均值,并将这些均值存储在一个矩阵中,对此矩阵进行奇异值分解;最后,在分解所得矩阵中嵌入水印数据.该方法的水印提取不需要原始载体图像和原始水印图像.实验验证了该算法的不可见性,并对常见的攻击具有很强的鲁棒性.     

基于多分辨率分解的图像数字水印算法

提出了一种基于DWT多分辨率分解的数字水印技术．利刚多分辨率分解技术，分别将原始图像与水印图像进行三层离散小波变换，将相同分辨率层次水印嵌入到对应的相同分辨率层次的原始静态图像之中，使水印对原始图像具有自适应性．实验结果表明，本文提出的水印技算法经某些图像处理操作和JPEG压缩后仍是鲁俸的．     

基于位平面分解的可逆图像水印算法

为了提高现有基于差值扩展可逆图像水印算法的视觉质量和嵌入率,提出了一种基于位平面分解的可逆图像水印算法.对载体图像进行位平面分解,选取其低6 bit位平面组合在一起构成新图像.对构成的新图像进行互不重叠块划分,计算每块熵值,选取其熵值较小的图像块利用广义差值扩展算法嵌入水印.选取熵值较大的图像块所对应的原始图像块利用差值量化法嵌入溢出图等相关辅助信息.采用Lena,Barbara等标准的8 bit灰度图像作为测试图像进行了可逆水印算法的试验.结果表明该算法不仅嵌入率高,而且有较高的视觉质量,能实现原始图像的完全恢复.以Lena为宿主图像时,其有效载荷可达0.93 bpp.和其他算法相比,在维持较好视觉质量的前提下提高了水印嵌入率.     

小波域上基于神经网络的数字水印算法

提出了一种基于BPN神经网络的水印算法.首先,对数字图像进行小波分解;其次,在小波域内选择水印位嵌入的系数块;最后,利用神经网络从嵌入水印的图像中恢复原始水印信息.实验结果表明:这种水印算法具有很好的性能.     

一种基于混沌映射的空域数字水印新算法

通过对多种空域水印算法优缺点的分析,提出了一种新的图像空域盲水印算法.利用广义猫映射将各水印比特的嵌入位置随机置乱到整个载体图像的像素空间;再用Logistic混沌映射随机产生各水印比特嵌入载体像素的比特位置;各水印比特被随机嵌入到像素点的某一中间比特位,并采用最小化像素改变量的优化策略;提取水印只需要密钥,且密钥空间大.实验结果表明:嵌入水印隐蔽性好,同时具有很强的抵抗剪切攻击、LSB(最不重要比特位)攻击、多低位破坏攻击和椒盐噪声攻击的鲁棒性;合法用户能方便快捷地提取水印,而非法用户则不能提取正确水印.因此,这种基于双混沌映射的水印算法,不仅使嵌入水印具有良好的隐蔽性、鲁棒性和安全性,而且使算法具有很好的现实可操作性.     

一种空间域自适应低失真防篡改图像数字水印方案

为提高嵌入水印后的图像质量,提出一种空间域自适应低失真防篡改图像数字水印方案。该方案的水印嵌入位置由混沌密钥确定,以使水印能均匀、随机嵌入到图像的各个部位;采用S LSB算法将水印嵌入到图像像素的次低位,使其能够抵抗一些非恶意的图像水印攻击。该嵌入算法下水印图像的峰值信噪比（peak signal to noise ratio, PSNR）由水印长度和混沌位置密钥决定。为提高水印图像的质量,在给定水印的情况下,自适应地调整水印位置密钥,使水印图像的PSNR达到给定的要求;为降低算法的运算量,快速完成混沌位置密钥的自适应调整,进一步提出分段自适应水印算法。实验表明,该算法能够获得满足应用需求的PSNR,且对一些常用篡改操作能给出篡改率和篡改位置。     

关于SVD图像水印算法的分析和改进

分析现有的利用奇异值分解的一些图像水印算法，指出其存在着对原始载体图像和随机选取的图像的误检测率高的问题.通过分析奇异值分解的性质，指出了造成以上问题的原因并构造了一种新的算法.实验表明新算法能够比较好地区别含水印图像和未含水印的原始载体图像，对随机选取的图像的误检测率也大大降低，同时保证了比较高的鲁棒性，有实用价值.     

基于分形编码的图像水印

研究了一种新的基于分形的图像水印算法。这种算法可用于彩色图像和灰度图像,能同时改变定义域块的搜索范围和几何变换,可以在双层过程中嵌入同一水印,也可嵌入不同类型的双层水印,水印提取时不需要原始图像。仿真结果表明:嵌入单个水印的图像遭到攻击,特别是剪切攻击时,水印检测的可靠性较高;嵌入2种水印的方法扩展了水印算法的应用范围,既可用于版权保护,还可用于跟踪合法用户的非法再分发。     

基于混沌系统的数字水印技术

提出了一种基于混沌映射的数字水印嵌入算法,水印的嵌入位置由混沌映射生成的混沌序列决定,同时在原始图像的不同区域嵌入水印,能有效抵抗剪切攻击,保证水印的安全性;并且嵌入水印的强度因子可以改变,可确保水印是不可见的;本算法提取水印时不需要原始图像,只需要提供密钥即可.     

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.     

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.     

同时实现版权保护与内容认证的半易损水印方案

提出一种基于量化的半易损水印方案,能够在不参考原图的情况下对数字图像同时进行版权保护和内容真实性认证.本文算法一方面具有较好的鲁棒性,能够在水印图像遭受攻击以后仍然检测到图像的版权,另一方面具有较好的敏感性,既允许对水印图像进行一般性处理,又能检测并反映出水印图像被篡改的区域.实验结果表明本文算法在同时保护数字图像的版权和内容真实性方面是可行的.