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基于顶点范数三维网格模型抗简化盲水印算法

计算机工程与设计 2023年第3期44卷 692-698页

作者：张国有崔健太原科技大学计算机科学与技术学院山西太原030024

为提高三维网格模型的数字水印对网格简化攻击的鲁棒性,提出一种基于顶点范数的三维网格模型抗简化盲水印算法。结合网格模型点与面的权重关系计算模型中心,利用中心计算顶点范数,根据水印长度建立顶点范数分组,在嵌入水印时,通过映射... 详细信息

为提高三维网格模型的数字水印对网格简化攻击的鲁棒性,提出一种基于顶点范数的三维网格模型抗简化盲水印算法。结合网格模型点与面的权重关系计算模型中心,利用中心计算顶点范数,根据水印长度建立顶点范数分组,在嵌入水印时,通过映射函数调整分组内顶点范数均值嵌入水印信息;在检测水印时,计算各集合内均值进行水印信息的盲检测。实验结果表明,该水印算法具有较好的透明性、鲁棒性以及简化攻击抵抗的能力,为三维网格模型的版权保护提供了有效技术支持。

关键词：三维网格模型版权保护数字水印盲水印顶点范数网格简化鲁棒性

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基于顶点范数的半脆弱盲水印算法

扬州大学学报（自然科学版） 2022年第1期25卷 48-53,73页

作者：张国有崔健王安红太原科技大学计算机科学与技术学院太原030024 太原科技大学电子信息工程学院太原030024

针对传统数字水印算法无法检测三维网格模型是否遭受恶意攻击的问题,提出一种基于顶点范数的空域半脆弱盲水印算法.通过计算表征几何特征的顶点范数构造水印嵌入基元,在嵌入过程中先使用顶点范数对模型进行分区,再在每个分区内按位嵌入... 详细信息

针对传统数字水印算法无法检测三维网格模型是否遭受恶意攻击的问题,提出一种基于顶点范数的空域半脆弱盲水印算法.通过计算表征几何特征的顶点范数构造水印嵌入基元,在嵌入过程中先使用顶点范数对模型进行分区,再在每个分区内按位嵌入水印,检测时采用投票机制得出水印信息.实验结果表明,该算法对平移、旋转、均匀缩放、顶点重排序及其组合操作的无害操作具有鲁棒性,能较好地识别噪声和量化等恶意攻击,可容忍模型无害操作并有效检测出恶意攻击行为.

关键词：顶点范数三维网格模型数字水印盲水印半脆弱水印

基于NSCT-SVD的彩色图像盲水印算法研究

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基于NSCT-SVD的彩色图像盲水印算法研究

作者：杨金米陕西师范大学

学位级别：硕士

在移动互联网和大数据日趋普及的当代社会,智能信息处理技术的疾速发展和数字图像在互联网上的病毒式传播,导致了视觉图像侵权恶性事故的高频度发生。在数字版权保护时代,能否保证数字化图像在网络中的安全传输已跻身于民众普遍性关注... 详细信息

在移动互联网和大数据日趋普及的当代社会,智能信息处理技术的疾速发展和数字图像在互联网上的病毒式传播,导致了视觉图像侵权恶性事故的高频度发生。在数字版权保护时代,能否保证数字化图像在网络中的安全传输已跻身于民众普遍性关注的难题之首。数字图像水印应用技术是世界公认的图像版权保护最有效的手段之一,倍受研究者青睐。实际上,现有的图像水印底层算法针对灰度图像的居多,完全用于彩色图像的水印实现算法寥寥无几。不仅如此,在水印检测阶段,需要借助原始图像或水印信息来提取水印的算法模型居多,水印盲提取分离难以进行,实际系统应用有一定条件的限制。本文的探究和研究主要集中在开发一种更鲁棒的彩色图像的盲水印技术。主要工作如下:(1)本文提出了一种基于NSCT和SVD分解的彩色图像盲水印算法,将经过交错置乱预处理的二值水印图像以量化调制的方法嵌入到图像低频系数矩阵中。算法不仅具有优异的不可感知性,而且对大部分常见的图像攻击测试也具有较强的鲁棒性。(2)在现有的依赖于NSCT变换的图像盲水印方法的基础上,提出了一种面向人眼视觉系统和非下采样Contourlet变换-SVD分解的彩色图像盲水印新算法,将彩色图像水印嵌入到NSCT变换系数的次低频方向子带中,水印算法的不可感知性的折损换取了嵌入容量的大幅提升,同时,鲁棒性也得到了改善。在插入水印时采用了系数矩阵量化调制的技术机理,以实现水印的盲提取。鉴于水印的提取设计过程减少了以原始载体图像内容和原始水印信息为条件的约束,故而该优化算法易于实现,具有更广泛的应用范畴。与此同时,该算法的整体效能毫不逊色于其他算法,不仅在水印的不可察觉性和稳健性之间找到了理想的平衡点,而且在面对大多数攻击测试时,都具有更显著的抵抗性。(3)为了防止算法解密时水印信息的泄漏,本文采用双重加密原则设计水印算法:一是在将水印嵌入载体图像前,对水印信息采取加密处理机制;二是将水印信息映射到NSCT变换频率系数的奇异值差中,进一步提高算法的安全性。具体操作如下:将彩色水印图像变换到HSI颜色空间,并分解为H、S和I单通道分量图像。先对水印图像进行基于自定义密钥的Arnold置乱变换加密机制和像素点序列化处理,然后采用以基于自定义密钥的量化处理方式将水印添加到载体图像的奇异值差中,如此双重加密以提高水印信息的安全性。(4)本文的水印算法将载体图像分别转换为YC C 色彩空间和HSI色彩空间进行处理。YC C 颜色空间的量化标准与JPEG压缩标准相同。在YC C 颜色空间中嵌入水印数据信息能够最大限度地消除JPEG空间压缩攻击的负面影响,提高水印算法的鲁棒性。HSI色彩空间比RGB色彩空间更符合人类视觉运作规律,该独有特性也可以与HVS特性完美结合,提高水印容量和水印算法的鲁棒性,同时将水印的不可感知性的损失程度保持在人眼可接受的范围内,进一步从整体上提升水印算法的系统性能。

关键词：盲水印 NSCT SVD分解 HVS 彩色空间

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基于随机分布圆形模板的抗屏摄盲水印算法

计算机应用研究 2023年第2期40卷 577-582,588页

作者：剡瑞霞贾渊高琳西南科技大学计算机科学与技术学院四川绵阳621010 成都信息工程大学区块链产业学院成都610225

针对现有的抗屏摄水印算法不能兼顾鲁棒性、不可见性和水印容量等问题,提出一种基于随机分布圆形模板的抗屏摄鲁棒盲水印算法。首先将十六进制水印序列转换为固定的角度值,再根据随机线条分布算法生成一系列带有角度信息的圆形模板,将... 详细信息

针对现有的抗屏摄水印算法不能兼顾鲁棒性、不可见性和水印容量等问题,提出一种基于随机分布圆形模板的抗屏摄鲁棒盲水印算法。首先将十六进制水印序列转换为固定的角度值,再根据随机线条分布算法生成一系列带有角度信息的圆形模板,将原宿主图像蓝色分量进行整数小波变换并取出低频子带(LL),对LL分块并用密钥选出若干水印嵌入块,最后将圆形模板嵌入被选出的块中。另外,为了提高水印容量,选择十六进制水印密码以代替二维码或条形码;为了提高水印不可见性,将水印模板嵌入整数小波变换的低频子带;为了平衡水印透明性和鲁棒性,利用粒子群寻优算法(PSO)自适应地得出最佳嵌入强度;为了解决拍摄后造成的图像畸变,在水印提取前对拍摄的图像进行几何校正。在数据集USC-SIPI上选取了测试图,进行了常规攻击与屏摄攻击实验,并与该领域主流的六种方法进行了比较。实验结果表明,在保证不可见性的前提下,该算法能抵抗各种常规类型攻击。在一定范围的拍摄距离和拍摄角度内,算法能有效提取出水印密码,并提高了水印容量,在抗屏摄方面具有良好的鲁棒性。

关键词：盲水印抗屏摄圆形模板自适应不可见性鲁棒性

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抗屏摄数字盲水印算法研究

抗屏摄数字盲水印算法研究

作者：剡瑞霞西南科技大学

学位级别：硕士

随着拍摄设备及技术的发展,由显示器被拍摄造成信息泄露的现象日益严重。虽然数字水印技术可以在不影响信息的可用性和完整性的同时,达到信息溯源、泄密追踪等目的,但在屏摄过程中伴随的畸变、光照和摩尔纹等失真,会对数字水印产生极大... 详细信息

随着拍摄设备及技术的发展,由显示器被拍摄造成信息泄露的现象日益严重。虽然数字水印技术可以在不影响信息的可用性和完整性的同时,达到信息溯源、泄密追踪等目的,但在屏摄过程中伴随的畸变、光照和摩尔纹等失真,会对数字水印产生极大的破坏。抗屏摄水印技术正是在这一背景下应运而生。目前抵抗屏摄攻击的方法主要分为两类,其一是将水印信息转化为倾斜直线的角度信息,另一种则是将水印嵌入图像特征点形成的特征域中。基于这两种思路,本文提出了两种抗屏摄水印算法:基于随机分布圆形模板的抗屏摄水印算法和基于鲁棒特征点的抗屏摄水印算法。前者在分析了现有圆形模板抗屏摄盲水印算法在检测中可能出现多义性的原因之后,提出使用随机分布的直线条纹代替现有圆形模板中均匀分布的直线条纹;后者则先用改进的Harris-Laplace算法对目标图像进行特征点检测,再将具有自我纠错特性的QR码嵌入特征强度最大的有限个位置。实验结果表明,本文提出的两种抗屏摄水印算法中,基于随机分布圆形模板的抗屏摄盲水印算法在保留了现有圆形模板抗屏摄水印算法所具有的信息容量较高等优点的同时,解决了其检测结果可能存在多义性等缺陷,提高了检测结果的稳定性、准确性;而基于鲁棒特征点的抗屏摄水印算法则在多种攻击方式耦合的情况下仍能展现出较好的鲁棒性。

关键词：抗屏摄盲水印圆形角度模板鲁棒性不可见性图像安全

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基于顶点范数的三维网格模型盲水印算法研究

基于顶点范数的三维网格模型盲水印算法研究

作者：崔健太原科技大学

学位级别：硕士

三维模型作为VR技术、3D动画、3D游戏、玩具模型以及3D打印等3D相关产品的核心,应用前景广阔。但因其制作复杂成本高,盗版产品成本低且易被获取而无法保证模型所有者的合法权益。因此,近年来关于版权问题的各种案件纠纷及法律诉讼屡见不... 详细信息

三维模型作为VR技术、3D动画、3D游戏、玩具模型以及3D打印等3D相关产品的核心,应用前景广阔。但因其制作复杂成本高,盗版产品成本低且易被获取而无法保证模型所有者的合法权益。因此,近年来关于版权问题的各种案件纠纷及法律诉讼屡见不鲜,这些问题不利于三维模型产品设计行业的健康发展。如何有效解决这些问题成为人们关注的焦点。数字水印技术自提出以来就成为数字产品版权保护的主要方式。本文利用数字水印技术,从用于三维模型内容认证的半脆弱水印技术与版权保护的鲁棒水印技术进行研究,提出了两种基于顶点范数的盲水印算法,本文具体工作内容如下:(1)为提高三维模型的内容完整性认证效果,提出了一种基于顶点范数多分区检测的半脆弱盲水印算法。该算法扩展三维模型数字水印算法抵抗无害操作的类型,提高水印对恶意攻击敏感性用于判断模型是否遭受恶意攻击。首先利用顶点范数相对稳定特征,实现对部分平移、旋转、顶点重排序的鲁棒性,接着通过对其进行分区、排序、分段冗余嵌入水印,投票机制检测水印信息,实现对均匀缩放的鲁棒性以及恶意攻击的敏感性。(2)为更好实现对于三维模型的版权保护,提高三维网格模型的数字水印对网格简化攻击的鲁棒性,提出了一种基于顶点范数的三维网格模型抗简化盲水印算法。结合网格模型点与面的权重关系计算模型中心,利用中心计算顶点范数,根据水印长度建立顶点范数分组,在嵌入水印时,通过直方图映射函数调整分组内顶点范数均值嵌入水印信息;在检测水印时,计算各分组内均值进行水印信息的盲检测。实验结果表明,该水印算法具有较好的透明性、鲁棒性,以及简化攻击抵抗的能力,能够为三维网格模型的版权保护提供有效的技术支持。(3)设计实现了一款基于上述两种三维模型的数字水印算法系统。其主要功能有三维模型的读写与显示、上述两种数字水印算法的嵌入与检测。该系统是在Windows平台下使用Visual Studio 2013作为开发工具,利用MFC(Microsoft Foundation Classes)搭建框架,使用C++作为开发语言进行软件开发。本文针对在三维模型数字产品在内容认证与版权保护两个方面分别提出对应的三维模型数字水印算法,并设计实现了用于内容认证和版权保护的水印嵌入与检测系统。

关键词：顶点范数三维网格模型内容认证版权保护盲水印数字水印简化攻击

基于双混沌置乱和扩频调制的彩色图像盲水印算法

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光学学报 2008年第9期28卷 1691-1696页

作者：胡裕峰朱善安浙江大学电气工程学院浙江杭州310027

提出了一种新的适应彩色图像的盲水印算法,先对宿主图像的绿色分量以8×8像素分块进行离散余弦变换(DCT)变换,用logistic映射生成两个混沌序列,然后用混沌序列置乱加密二值水印图像,并用两个互不相关的伪随机序列扩频调制水印,最后将调... 详细信息

提出了一种新的适应彩色图像的盲水印算法,先对宿主图像的绿色分量以8×8像素分块进行离散余弦变换(DCT)变换,用logistic映射生成两个混沌序列,然后用混沌序列置乱加密二值水印图像,并用两个互不相关的伪随机序列扩频调制水印,最后将调制好的水印嵌入到DCT变换域的中频子带系数上,进行分块DCT反变换得到水印化图像。提取水印时,通过比较两个伪随机序列和水印化图像的相关性大小来提取水印,不需要原始图像的参与,为盲提取水印算法。实验结果证明本文算法能有效地抵抗JPEG压缩、加噪、剪切等常见攻击,绿色分量嵌入水印比红色和蓝色分量嵌入水印能更好地抵抗JPEG压缩的攻击。

关键词：信息光学数字水印双混沌置乱扩频调制绿色分量盲水印

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基于二值化计算鬼成像的盲水印方法

光子学报 2020年第2期49卷 179-187页

作者：袁胜王真周昕邴丕彬华北水利水电大学物理与电子学院郑州450046 四川大学电子信息学院成都610065

提出了一种基于二值化计算鬼成像的盲水印方法.首先将水印图像经计算关联成像加密系统加密,并将加密数据二值化,然后将其隐藏到宿主图像的离散余弦变换域,实现水印信息的嵌入.水印信息的提取和重建是隐藏和加密的逆过程,分别借助提取密... 详细信息

提出了一种基于二值化计算鬼成像的盲水印方法.首先将水印图像经计算关联成像加密系统加密,并将加密数据二值化,然后将其隐藏到宿主图像的离散余弦变换域,实现水印信息的嵌入.水印信息的提取和重建是隐藏和加密的逆过程,分别借助提取密钥和解密密钥获取水印信息.仿真实验证明,该方法具有很好的隐蔽性,在嵌入因子α=10时,嵌入水印仍具有较好的不可感知性,含水印图像的峰值信噪比在38 dB以上;另外,该方法也具有一定的容错能力,提取的加密数据错误率达20%时,重建的水印信息仍能分辨和识别;与传统的计算鬼成像相比,加密数据的二值化为水印嵌入提供了方便,但是并未对重建图像带来严重恶化,其相关系数相差不足0.1;水印信息的提取无需借助原始宿主图像,是一种盲提取方法.

关键词：光学信息安全光学加密盲水印计算鬼成像离散余弦变换

用于CMOS图像传感器芯片的版权保护盲水印算法

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光电子．激光 2010年第4期21卷 579-583页

作者：于平平姚素英于俊庭徐江涛常晔厉果育天津大学电子信息工程学院天津300072 山东省枣庄市政府信息中心 277101

提出了一种易于硬件实现的、用于图像版权保护的自适应盲水印算法。利用R、G和B分量在图像信息中各自的不同特点做不同处理;根据人眼的视觉特性,通过对图像G分量纹理强度分析自适应地选择合适的水印拉伸因子,从R分量中提取图像内容来加... 详细信息

提出了一种易于硬件实现的、用于图像版权保护的自适应盲水印算法。利用R、G和B分量在图像信息中各自的不同特点做不同处理;根据人眼的视觉特性,通过对图像G分量纹理强度分析自适应地选择合适的水印拉伸因子,从R分量中提取图像内容来加密水印,对B分量进行DCT变换来嵌入不可见盲水印。采用伪随机序列发生器实现水印置乱,基于DCT中低频系数求均值来嵌入盲水印,大大降低了硬件消耗。实验结果表明,算法对噪声干扰、滤波、锐化、剪裁和模糊处理具有很好的鲁棒性,提取出的水印的归一化相关系数均在0.5之上,大于人眼可识别的检测阈值。

关键词：盲水印版权保护 DCT 硬件实现