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.     

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.     

基于非抽样Contourlet变换的高定位精度认证水印算法

本文提出了一种基于非抽样Contourlet变换的高定位精度图像自适应认证水印算法。对原始图像进行非抽样Contourlet变换,选取低频子图分块后进行奇异值分解,通过自适应量化修改奇异值嵌入经混沌置乱后的二值水印信息。整个分解过程没有任何抽样环节,各尺度下各方向子带均与原始图像具有相同的尺寸,从而提高了篡改定位的精度,增加了水印的嵌入量。水印的提取只需要由混沌初值和量化参数构成的密钥,保证了算法的安全性。同时该水印算法对JPEG压缩稳健,对恶意操作敏感。     

基于SVD和伪随机循环链的图像认证水印算法

针对矩阵的行列互换使得奇异值分解(SVD)后的奇异值不变,从而由奇异值直接产生水印安全性不高,以及基于SVD的图像认证水印算法把块水印嵌入本图像块的最低有效位,从而很难抵抗矢量量化攻击,提出了基于SVD和由Logistic混沌系统构成伪随机循环链的图像认证水印算法.首先通过Logistic混沌系统调制图像,使得图像矩阵唯一,然后将调制后图像块奇异值生成的块水印嵌入伪随机循环链对应图像块最低有效位.实验结果显示,该算法提高了水印的安全性,不仅能够准确定位,而且可以有效抵抗矢量量化攻击.     

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。     

基于双重水印的音频篡改检测算法仿真研究

提出一种基于双重水印的音频篡改检测算法,利用二值图像进行降维处理作为水印信号,按照适当的分段方式,平均嵌入到音频中生成内容认证水印,利用段序号的二值数字串生成完整性水印,实现音频的版权保护和内容认证。通过提取水印并与原始水印进行比对,判断音频的完整性,并精确定位篡改区域。仿真实验表明,算法具有很好的不可感知性,且对音频篡改检测的准确性高。     

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.     

一种彩色数字图像多功能双水印算法

针对彩色图像单水印算法存在功能单一的局限,利用离散小波变换与奇异值分解的特性,提出了一种新的多功能双水印算法.算法通过提取宿主彩色图像的R、G、B三个通道,对蓝色分量的离散小波低频系数进行分块,对块进行奇异值分解.然后,将版权水印量化嵌入奇异值中,量化步长根据小波系数自适应生成.最后,根据红色分量生成认证水印,对绿色分量分块并进行奇异值分解,将认证水印自适应量化嵌入在奇异值中.实验结果表明,版权水印具有较强的抗攻击鲁棒性及透明性,认证水印对篡改敏感,并能对篡改进行精确定位.所提算法具备版权保护与内容认证的双重功能.     

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。