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自嵌入完全盲检测顽健数字水印算法

通信学报 2012年第10期33卷 7-15页

作者：叶天语浙江工商大学信息与电子工程学院浙江杭州310018

针对现有顽健水印算法无法实现完全盲检测,将自嵌入思想引入到顽健水印领域,提出一种完全盲检测顽健水印算法。首先将原始图像分割成互不重叠的子块,对每个子块进行离散余弦变换,通过比较每个子块的直流系数与所有子块直流系数的均值之... 详细信息

针对现有顽健水印算法无法实现完全盲检测,将自嵌入思想引入到顽健水印领域,提出一种完全盲检测顽健水印算法。首先将原始图像分割成互不重叠的子块,对每个子块进行离散余弦变换,通过比较每个子块的直流系数与所有子块直流系数的均值之间的大小关系产生特征水印,利用Logistic混沌序列对特征水印进行加密,然后调整每个子块的2个离散余弦变换中低频系数的大小自嵌入加密的特征水印,最后进行逆离散余弦变换得到含水印图像。算法结合自嵌入加密的特征水印和盲提取认证水印实现完全盲检测。实验结果表明:算法在抵抗平滑、添加噪声、JPEG压缩、重采样、剪切和几何攻击如中间随机删除行、向下偏移行、向右偏移列上表现出很强的顽健性。

关键词：数字水印自嵌入完全盲检测顽健性特征水印认证水印

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高质量恢复的自嵌入安全脆弱水印研究

高质量恢复的自嵌入安全脆弱水印研究

作者：黄立海南大学

学位级别：硕士

科技的快速发展改变了传统的生活方式,人们可以通过智能手机等终端设备在网络上分享信息。图像作为包含大量信息的重要载体形式之一,被越来越多地用于记录和分享信息。这些图像在网络中通常以明文的方式进行传播和存储,而图像编辑工具... 详细信息

科技的快速发展改变了传统的生活方式,人们可以通过智能手机等终端设备在网络上分享信息。图像作为包含大量信息的重要载体形式之一,被越来越多地用于记录和分享信息。这些图像在网络中通常以明文的方式进行传播和存储,而图像编辑工具的普及使得图像伪造变得十分容易,导致人们对图像的真伪性辨别变得越来越困难。脆弱水印技术作为数字水印技术的一个分支,可以在不影响图像正常使用的前提下,通过在图像中嵌入篡改检测功能的水印实现对图像完整性保护的目的。目前已有学者提出了高效的脆弱水印方案,但是现有方案存在一定的完整性问题,包括不同攻击情况下难以保持篡改检测的精度,高篡改率下无法实现高质量恢复,同时忽视了图像在特定情况下可能出现的机密性问题。本文针对上述问题进行了研究,从脆弱水印技术出发,不仅提高了现有脆弱水印技术的篡改检测和恢复性能,还实现了对原始图像的隐私保护。本文的主要工作如下:1)针对图像同时存在的机密性和完整性问题,提出了一种基于密文域的脆弱水印方案。首先根据原始图像生成恢复水印,将原始图像进行置乱以生成置乱图像,然后根据置乱图像生成检测水印,最后将两种水印嵌入到置乱图像中。实验结果表明,该方案在拥有优异的篡改检测和恢复性能的同时,很好的实现了对原始图像的隐私保护。2)针对现有方案在不同攻击的情况下难以保持篡改检测精度的问题,提出了一种利用两层检测水印实现三级篡改检测的方法。根据置乱图像生成第一层检测水印,第二层检测水印则根据嵌入第一层检测水印后的图像生成。实验结果表明,该方法在不同攻击的情况下均能精确地检测被篡改区域,平均准确率均高于0.9965,平均真阳性率均为1。3)针对现有方案在高篡改率的情况下难以实现高质量恢复的问题,提出了一种“块级检测,像素级恢复”的方法。该方法将攻击时出现的集中篡改区域,在恢复的过程中分散到整个图像。实验结果表明,该方法最高可恢复的篡改率为80%,此时平均峰值信噪比为35.86d B,平均结构相似性系数高于0.93。

关键词：脆弱水印自嵌入篡改检测图像恢复

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自嵌入水印算法的安全性分析

电子学报 2007年第3期35卷 557-562页

作者：和红杰陈帆西南交通大学信号与信息处理四川省重点实验室四川成都610031 西南交通大学信息科学与技术学院四川成都610031

指出自嵌入水印算法中由于偏移值密钥空间较小使算法存在安全隐患,为进一步说明偏移值密钥在自嵌入水印算法的重要性,提出一种同步伪造攻击算法并对最近提出的自嵌入水印算法成功实施了攻击,仿真结果表明偏移值已知会严重破坏自嵌入水... 详细信息

指出自嵌入水印算法中由于偏移值密钥空间较小使算法存在安全隐患,为进一步说明偏移值密钥在自嵌入水印算法的重要性,提出一种同步伪造攻击算法并对最近提出的自嵌入水印算法成功实施了攻击,仿真结果表明偏移值已知会严重破坏自嵌入水印算法的可信性.最后给出一种随机生成偏移值的方法,实现简单且具有大的密钥空间,有效提高了自嵌入水印算法抵抗同步伪造攻击的能力.

关键词：脆弱水印自嵌入同步伪造攻击偏移值

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对水印信息篡改鲁棒的自嵌入水印算法

软件学报 2009年第2期20卷 437-450页

作者：和红杰张家树西南交通大学信号与信息处理四川省重点实验室四川成都610031

为提高自嵌入水印算法在任意篡改条件下的篡改恢复质量,提出一种对水印信息篡改鲁棒性的空域自嵌入水印算法,分析了算法中阈值选取的合理性和检测篡改的可靠性.该算法首先基于密钥将原始图像的最低位和1/4次低位置零,通过对图像内容的... 详细信息

为提高自嵌入水印算法在任意篡改条件下的篡改恢复质量,提出一种对水印信息篡改鲁棒性的空域自嵌入水印算法,分析了算法中阈值选取的合理性和检测篡改的可靠性.该算法首先基于密钥将原始图像的最低位和1/4次低位置零,通过对图像内容的小波低频系数实施均匀标量量化生成低频特征图像,将低频特征图像置乱加密后生成的二值编码嵌入原始图像的置零位;认证时通过设定的阈值识别图像内容被恶意篡改的图像块,从而提高自嵌入水印算法对水印信息篡改和信道噪声的鲁棒性.理论分析和仿真结果表明,无论水印信息被随机篡改还是区域篡改,算法均能根据阈值区分不同篡改并选用不同的方法对其进行篡改恢复,有效地提高了自嵌入算法在部分水印信息篡改时的恢复质量.

关键词：脆弱水印自嵌入离散小波变换标量量化

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一种变容量的自嵌入图像易碎水印算法

计算机研究与发展 2014年第11期51卷 2505-2512页

作者：巩道福刘粉林罗向阳解放军信息工程大学郑州450001 数学工程与先进计算国家重点实验室(解放军信息工程大学) 郑州450001 信息安全国家重点实验室(中国科学院信息工程研究所) 北京100093

为了减小图像自嵌入水印的长度,降低水印对载体图像质量的影响,同时为消除基于分块的图像认证算法中图像块之间的独立性,提出了一种变容量的自嵌入易碎水印算法:首先对图像进行2×2的分块,根据各分块灰度均值生成原始图像的均值图像;根... 详细信息

为了减小图像自嵌入水印的长度,降低水印对载体图像质量的影响,同时为消除基于分块的图像认证算法中图像块之间的独立性,提出了一种变容量的自嵌入易碎水印算法:首先对图像进行2×2的分块,根据各分块灰度均值生成原始图像的均值图像;根据均值图像各像素之间的相关性进行游程编码;将编码信息作为水印嵌入在图像像素的最低两位中;篡改检测时首先使用字符串匹配的思想进行图像块和水印之间的匹配,对于未匹配成功的块,使用分组的方式进行再次匹配,以完成认证和恢复.该算法进行一次的水印嵌入,同时用于篡改检测与恢复,水印长度依赖于均值图像相邻像素之间的相关性,可有效缩短水印长度,减小对载体图像质量的影响.理论分析和实验仿真表明,算法在不可见性、篡改定位和恢复、抗拼贴攻击、漏检率等方面具有较好的效果.

关键词：变容量自嵌入易碎水印篡改检测恢复图像

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自嵌入双功能图像水印算法

光子学报 2012年第7期41卷 859-867页

作者：叶天语浙江工商大学信息与电子工程学院杭州310018

利用自嵌入技术提出一种同时实现版权保护和内容认证的双功能图像水印算法.在嵌入端,首先将原始图像划分成互不重叠的子块,将各子块每个像素的最低m位置0,然后将最低m位置0后的子块进行奇异值分解,通过提取奇异值范数的最高位奇偶性产... 详细信息

利用自嵌入技术提出一种同时实现版权保护和内容认证的双功能图像水印算法.在嵌入端,首先将原始图像划分成互不重叠的子块,将各子块每个像素的最低m位置0,然后将最低m位置0后的子块进行奇异值分解,通过提取奇异值范数的最高位奇偶性产生原始鲁棒特征水印,然后再将原始鲁棒特征水印嵌入各子块每个像素的最低m位得到含水印图像.检测端从攻击的含水印图像提取鲁棒特征水印的过程与嵌入端产生原始鲁棒特征水印的过程类似,并且通过计算提取的鲁棒特征水印与原始鲁棒特征水印之间的归一化相关度进行版权鉴别,通过判断提取的鲁棒特征水印与攻击图像各子块每个像素的最低m位的一致性实现篡改检测进行内容认证.理论分析和实验结果都表明算法具有非常好的不可见性.实验结果还表明,算法不仅在抵抗添加噪音、剪切、JPEG压缩、平滑、重采样和几何攻击如随机删除行、向右偏移列、向下偏移行表现出很强的鲁棒性,而且能够精确定位出篡改位置和区分篡改类型.因此,算法具有版权保护和内容认证双重功能.

关键词：数字水印自嵌入版权保护内容认证篡改检测恶意篡改

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LSB扩展的图像自嵌入方法

光电工程 2007年第6期34卷 92-96页

作者：钱振兴程义民田源张玲中国科学技术大学电子科学与技术系安徽合肥230027

本文描述了一种基于LSB扩展的图像自嵌入方法。该方法在使用LSB数据隐藏的同时,对图像的高层位平面采用无损数据嵌入方法,将图像的压缩信息与认证信息嵌入到图像自身中。当原图像有缺损或被篡改时,使用认证信息可较准确地定位受损位置;... 详细信息

本文描述了一种基于LSB扩展的图像自嵌入方法。该方法在使用LSB数据隐藏的同时,对图像的高层位平面采用无损数据嵌入方法,将图像的压缩信息与认证信息嵌入到图像自身中。当原图像有缺损或被篡改时,使用认证信息可较准确地定位受损位置;使用从偏移图像子块中提取的数据,可近似地恢复原图像的受损部分;同时图像的高层位平面还可无损恢复。该方法增加了数据嵌入的容量,提高了恢复图像的质量。

关键词：自嵌入图像认证图像恢复 LSB扩展

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一种图像自嵌入方法

电子学报 2006年第7期34卷 1347-1350页

作者：钱振兴程义民王以孝田源中国科学技术大学电子科学与技术系安徽合肥230026

描述了一种图像的自嵌入保护方法,将图像分成8×8的子块,每个子块的压缩编码与偏移子块的认证信息嵌入到偏移子块中.数据嵌入时,最多只改变原图像子块最低位数据的一半,对原图像影响相对较小,当原图像有缺损或被篡改时,可较准确地确定... 详细信息

描述了一种图像的自嵌入保护方法,将图像分成8×8的子块,每个子块的压缩编码与偏移子块的认证信息嵌入到偏移子块中.数据嵌入时,最多只改变原图像子块最低位数据的一半,对原图像影响相对较小,当原图像有缺损或被篡改时,可较准确地确定其位置,并可较好地恢复原图像.

关键词：自嵌入定位恢复脆弱水印

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基于运动目标检测的自嵌入视频水印

浙江大学学报（工学版） 2008年第3期42卷 382-386页

作者：楼斌沈海斌严晓浪浙江大学超大规模集成电路设计研究所浙江杭州310027

为了在保证图像质量与算法鲁棒性的前提下,能有效保护图像的关键信息,提出了一种新的自嵌入视频水印算法.由于图像运动区域吸引人眼的注意力,并集中了监控视频的关键内容,该算法将视频中运动目标提取出来,进行类似JPEG压缩,再经过一种... 详细信息

为了在保证图像质量与算法鲁棒性的前提下,能有效保护图像的关键信息,提出了一种新的自嵌入视频水印算法.由于图像运动区域吸引人眼的注意力,并集中了监控视频的关键内容,该算法将视频中运动目标提取出来,进行类似JPEG压缩,再经过一种独特的随机置乱,嵌入到视频I帧的离散余弦变换(DCT)系数最低位(LSB)中.实验表明,此水印算法保持了较高的视频图像质量,对码率影响很小,在I帧局部被篡改的情况下仍可恢复图像,有效地保护了视频内容.水印具备一定的鲁棒性,视频在较高压缩率下嵌入水印后,可承受原码率90%的重新压缩.

关键词：视频水印自嵌入内容认证运动目标检测