一种基于HVS和MPEG-2的视频水印算法
基于混沌加密和HVS在数字水印算法中的应用

基于混沌加密和HVS在数字水印算法中的应用摘要:针对混沌系统和人类视觉特性改进一种鲁棒性数字水印算法。
原始图像经过离散小波变换提取子带系数,二值灰度数字水印图像信号在嵌入时经过Logistic混沌映射预处理,结合人眼视觉特性,水印图像嵌入到重要的子带系数中,实验证明该方案对常见的图像处理如噪声、剪切、旋转等攻击具有很好的鲁棒性。
关键词:数字水印;混沌映射;人类视觉特性本文在小波变换域利用混沌加密和人类视觉特性改进一种盲数字水印方案。
其中混沌加密使用logistic混沌映射,考虑到图像子带的纹理和亮度特性,数字水印选择嵌入到小波变换后的重要系数中,实验证明了该方法的可行性。
1数字水印算法中的混沌加密和HVS特性1.1混沌加密混沌现象是在非线性动力系统中出现的确定性的、类似随机的过程,这种过程既非周期又不收敛,并且对初始值有极其敏感的依赖性。
例如两个相对接近的初始变量将使系统发散。
由于这种敏感性,即使系统是确定性的,混沌系统也是接近随机的。
混沌系统可以被用作一个伪随机发生器,能够产生大量非周期、类噪声、可重复的序列。
一维离散混沌映射定义是:F:U→U,U R,z(n+1)=F(z(n),λ),z(n)∈U,λ∈R,n=0,1,2……是映射迭代值,λ是控制混沌映射动态行为参数。
在本算法中,映射的初始变量作为数字水印的密钥。
最简单的映射是logistic混沌映射,定义是:xk+1=μxk(1-xk)。
logistic混沌映射的显著特征是它形式的简单性(二次差分方程)和它动态的复杂性。
当3.6≤μ≤4时,映射处于混沌状态。
产生一系列的量化序列后,可以产生接近0,1的二值序列s(n)∈{0,1}。
定义数字水印图像w有256个灰度级和m×n个像素,二维的数字水印转化为一维线性序列w1={w1(i)∈(0,1),0≤i<m×n}。
二值混沌序列p={p(i)|p(i)∈{0,1},0≤i≤m×n}用下面公式(1)调制水印图像。
基于HVS的自适应鲁棒视频水印算法

Abta t A o u ta a t eVie aema kn lo i m a e n Hu nViu l y tm ( VS)wa r p sd sr c r b s d p i d oW tr r igag rt b sd o ma s a se v h S H spo o e .By
计算机科学 20 Vo. 5 1 0 8 1 №. 1 3
基 于 HV S的 自适 应 鲁 棒 视 频水 印算 法
陈光喜 成 彦
( 桂林 电子科技 大 学数学 与计算科 学学院 桂林 5 10 ) 40 4
摘 要 视 频水印与静 止图像 比较 , 包含有运动部分, 具有 变化的特性。根据人 眼对快速运 动的物体敏 感度会 下降的
Kewo d Dii lwae a kn y rs gt tr r ig, Vie wae akn a m do tr r ig, Dic ee c sn rn frn ( m sr t o ie ta s r DCT ) H u n vs a y tm o , ma iu ls se
特 点及 D T域视 觉掩蔽模型 , 出一种 自适应的鲁棒视频水印算法 。算法首先通过比较 I 与相邻 帧的 同一 区域 的 C 提 帧
D T 直 流 系数 , 到一 个快 速 运 动 图像 决 集 , C 得 然后 在 该 图像 块 集 中 根 据 视 觉 掩 蔽 模 型 计 算 图像 块 的 D T 中 频 系数 , C
c mp rn h i c u r n T o fiin s o h a n t eg b r fa f t e v d o,a f s v n g o a i g t e d r tc r e tI e X; c e f e t ft e If me a d i n i h o r me o h i e c l s a tmo ig i ma e b o k s t sc o e .Th e a g rt m mb d e t r a k n i d p ie y i r p rp a ef rs mei g l c , lc e h s n wa en w lo ih e e d d wa e m r i g b t a a t l p o e lc o s v n o ma eb o k wh c s d c d d b s d o ih wa e i e a e n HVS Ex e i n s s o t a h r p s d a g rt m s r b s g i s PE c m p e — . pr me t h w h tt e p o o e l o i h i o u ta an tM G o r s so in,a s h ta k fRS lo t ea t c s o T.
一种基于HVS的彩色图像水印算法

中田 分类号: P0 T39
种 基 于 HVS的彩 色 图像 水 印算 法
刘利 田,常建平
( 南京航空航天大学信息科学与技术学 院,南京 2 0 1 ) 10 6
{ 要:讨论了一种将彩色水印图像嵌入到原始彩色图像中的数字 水印算法 。它利用人眼视觉 系统特性 ,采用了在 D 膏 WT域下按照频带重
t e wa e ma ksa c r i g t h i n fc c fs b a dsb s d on DW T n h t r r c o d n o t e sg i a e o u b n a e i n a d HVS, .. h tr a k h u d b mb dd d i e l w r qu n y i t e wa e e m r s s o l e e e e n t o fe e c h s b n s n e r ma n ft e wa e ma k h u d be e b d e n t e h g r qu n y s b a dsa c r i g t e sgn f a c fs b a ds T e u ba d ,a d t e i s o h tr r s s o l m e d d i i h fe e c u b h h n c o d n o t i i c h i n e o u b n . h smu a i n r s lsd mon ta e t a e a g rt i l t e u t e o s r t h t l o i h t hm sr b s n e e ta t d wae a k h sl v s a it ri . i o u t d t x r ce t r r a a h m ow iu l so on d t
目前视频质量得评价算法主要有2种,主观评价法与客观评价法

目前视频质量得评价算法主要有2种,主观评价法与客观评价法。
根据各算法所引用得源素材多少,可把视频质量客观评价分为3类:全参考评价体系、部分参考评价体系、无参考评价体系。
全参考评价体系:要求占有完整得源素材信息,就是目前客观评价3大体系中发展较为成熟得部分,其现状代表当前客观评价技术得最高水平。
1、基于全像素失真统计得评价方法:以统计理论为基础,逐帧、逐像素比较参考源与测试源得数据差异。
通过获得原数据与待测数据间得总体误码累计,体现像素噪声层面上得绝对误码率,从而反映视频质量。
该类评价方法能敏感捕获两端视频在像素层面上得细微失真,具有很高得敏感性。
此为,其数学方法简单,物理含义清晰,就是目前应用最广泛得评价方法。
但它们都就是从整体上反映原始图像与恢复图像像素层面上得差别,其评价机制无法体现出视频图像数据所承载得不同于一般数据得内容信息,常造成评价结果与主观感受相偏离,并不能较好满足客观评价得应用需求。
该类评价方法得主要代表有:PSNR与MSE等。
其中,与,分别为原始与重建图像中对应得像素值,N2为N×N图像得总像素数。
其中MN为图像大小,与分别代表原始图像与失真图像在点(m,n)处得像素值。
图为PSNR模型进行客观评价得程序流程图。
2.基于人眼视觉系统(HVS)得评价方法。
人眼自身得“生理特点”与人关注内容得“心理特点”都对绝对误码效果产生不同程度得掩蔽效果,使得图像质量好坏得理解并不仅仅依赖绝对误码损耗。
当前,基于HVS得评价方法主要可划分成以下2类主流算法模型:“基于视觉感知得算法模型”与“基于视觉兴趣加权得算法模型”。
2、1 基于视觉感知得算法模型。
人眼“生理特性”主要有:视觉非线性(Weber定律)、视觉灵敏度差异、视觉多通道与掩盖效应等。
利用这些特性,通过模拟视觉感知,将绝对差值映射成能被人眼觉察得JND(Just noticeable difference)单位。
如差错高于视觉得敏感门限,则表示所产生得绝对误码可被察觉;否则差错不足以引起人眼感知,可忽略不计。
一种基于HVS的变换域数字水印算法

V 1 1 N . o 3 o4 .
A g 06 u .2 0
一
种 基 于 HV S的变 换域 数 字 水 印算 法
曹小玲 ,蔡翔云
(. 1 长江大学 信息与数学学 院 , 湖北 荆州 4 4 2 ; 30 3 2 昆明理工大学 理学 院 , . 云南 昆明 6 0 9 ) 5 0 3 维普资讯 http://w第3卷 第4 1 期
20 0 6年 8月
昆 明 理 工 大 学 学 报 (理 工 版 )
Jun l f u m n nvri f ce c n eh ooy( c n ea dT c nlg ) ora o n igU i s yo in ea dT cnlg S i c n eh o y K e t S e o
和 D T变换的原始载体 图像 的数 字水印算法. C 实验结果表明, 此算法对叠加噪声、P G压缩、 JE 平
滑滤波、 几何 剪切 、 转 变换 等攻 击 均具有较 好 的鲁棒 性. 旋
关键 词 :离散 余 弦变换 ; 离散 小波 变换 ; 眼视 觉特 性 ; 字水 印 人 数 中图分类号 : P 9 文 献标识 码 : 文 章编 号 :0 7—8 5 2 0 )4— 0 4— 4 T 31 A 10 5 X( 0 6 0 0 5 0
ig sc sn iea dn ,J EG c mpe so n u h a os d ig P o rsin,s oh f tr g co pn ,a d rtt g t n fr . mo t iei , rp ig n oai a s m l n n r o
数字水印技术综述

数字水印技术综述一、引言关于水印,相信大家对于纸币水印不会陌生,指的是传统水印,将他对着光照我们可以看到其中隐藏的图像,这些传统的水印用来证明其内容的合法性。
这种水印技术应用到数字领域就称之为“数字水印”——数字信息产品版权保护和数据安全维护的技术。
1993年A.Z.Tirkel在他的文章中首次使用了“water mark”标志着数字水印技术作为一门正式研究学科的诞生。
在这短短十几年的研究中,数字水印发展迅速。
数字水印几乎成为信息隐藏技术的主旋律。
在数字化时代,对于数字媒体的信息安全、知识产权保护和认证问题方面,数字水印提供了一个新的方向,它是一种可以在开放网络环境下保护版权和认证来源及完整性的新型技术,创作者的创作信息和个人标志通过数字水印系统以个人所不可感知的水印形式嵌入在多媒体中,不论如何传播,版权信息都不会消失,通过专用的检测器或计算机软件才可以检测出隐藏的数字水印。
一般的数字水印具有如下特点:1、可证明性:水印应能为受到版权保护的信息产品的归属提供完全可靠的证据。
水印算法能够将所有的有关信息(如注册的用户号码、产品标识或有意义的文字等)嵌入到被保护的对象中,并在需要的时候将这些信息提取出来。
水印可以用来判别对象是否受到保护,并能够监视被保护数据的传播、真伪鉴别以及非法拷贝控制等。
2、不可感知性:指视觉或听觉上的不可感知性。
即只因嵌入水印导致数据的变化对于观察者的视觉或听觉系统来讲应该是不可察觉的。
不过目前也有一些水印技术是可感知的,比如直接在图片上打上烙印等等,可用于标示与注释。
3、稳健性:指水印应该能够承受大量的物理和几何失真,如恶意攻击,或者图像压缩、滤波、打印、扫描、复印等等。
经过这些操作之后,稳健的水印算法应仍能从水印载体取出嵌入的水印或证明水印的存在。
二、基本理论框架通用的水印技术包含两个方面:水印的嵌入和水印的提取或检测水印信息可以是任何形式的数据。
密钥是用来加强安全性。
以避免为授权的恢复或修复水印。
一种基于视觉模型的 DCT 域水印算法

一种基于视觉模型的DCT 域水印算法张益 牛亚青(中国传媒大学 信息工程学院,北京 100024)摘要本文仿真了Watson 视觉模型和基于纹理和亮度遮蔽的视觉模型,对Watson 视觉模型进行改进,得到一个隐蔽性更好的JND 算法用于指导水印嵌入,使水印算法具有良好的隐蔽性,在视觉不可见性的条件下使嵌入强度最优。
水印嵌入时采用区域能量量化抖动调制算法,实现了视频水印的盲提取,对一些常见的攻击具有较好的鲁棒性。
关键字:视频水印 人类视觉模型 可觉察失真JND 鲁棒性引言近年来,随着多媒体技术的日新月异和网络技术的迅猛发展,信息媒体得以广泛传播,传输安全问题和版权保护问题迫在眉睫。
应用数字水印技术进行版权保护的方法受到越来越多的关注,而提出满足视频要求的鲁棒性水印算法则是技术上的一大挑战[1]。
随着研究的深入,人类视觉模型(HVS :Human Visual System )[2]被引入到视频水印中来。
利用视觉模型来确定在图像的各个部分所能容忍的数字水印信号的最大强度,能避免破坏视觉质量使嵌入强度最优。
凌贺飞[3]等提出基于Watson 视觉感知模型的能量调制水印算法,但视频的纹理遮蔽和运动遮蔽没有体现在Watson 模型中,此算法有继续改进的空间。
本文改进了Watson 视觉模型,使水印算法具有良好的隐蔽性;同时区域能量量化抖动调制算法实现了视频水印的盲提取,对一些常见的攻击(如缩放、高斯噪声、剪切)具有较好的鲁棒性。
1 Watson 感知模型一般来说,感知模型涉及三个基本概念:灵敏度、掩蔽效应和综合。
Watson [4]提出的一个用来测量视觉逼真度的模型。
该感知模型试图对图像之间的JND 值作出估计,然后将这些评估值综合成感知距离这个单参数来评价。
1.1灵敏度特性灵敏度特性模型定义了一个频率灵敏度表,表中的每一项约等于相应的DCT 系数在没有掩蔽噪声情况下无法被分辨出来的最小值。
较小的值表明人眼对这一频率更为敏感。
基于灰度图像抗打印扫描的数字水印算法

邮局订阅号:82-946360元/年技术创新信息安全《PLC 技术应用200例》您的论文得到两院院士关注基于灰度图像抗打印扫描的数字水印算法Digital watermarking for print and scan process based on gray image(重庆大学)张艳珂廖晓峰金渊智周庆ZHANG Yan-ke LIAO Xiao-feng JIN Yuan-zhi ZHOU Qing摘要:针对灰度图像的特点提出了一种基于连续超混沌系统和离散余弦变换(DCT)的盲检测水印算法。
该算法能抵抗打印扫描的攻击。
首先分析了打印扫描对图像的影响,针对打印扫描对图像影响的特点,选取在图像的DCT 域上嵌入水印信息。
对DCT 变换后的系数进行特殊的排列分组,根据HVS 原理选取嵌入位置,通过调整每一组中正负号的数量来表达水印信息,增强了算法的鲁棒性。
由于该算法对打印扫描具有较强的鲁棒性,因此可用于印刷图像的版权保护和认证。
关键词:数字水印;离散余弦变换;打印扫描;超混沌中图分类号:TP391;TP309.2文献标识码:AAbstract:Based on continuous hyper-chaotic system and discrete Cosine transform,this paper presented a blind detection watermark -ing algorithm for gray image to hide information against print -scan process.First,the effect of printing and scanning for images is discussed.According to the characteristic of the effect,the digital watermarking is embedded on the DCT domain of images.Especial -ly,the DCT coefficients are classified,then,according to the principle of HVS,the embedded locations was selected.The digital wa -termarking is expressed by the count of difference between the positive and the negative in each group,and the robustness is en -hanced.Since this algorithm is robust for printing and scanning,it can also be used in copyright and authentication purposes of digi -tal image for the printed format.Key words:Digital watermarking;Discrete Cosine Transform;Printing and Scanning;Hyper-chaotic system文章编号:1008-0570(2009)02-3-0065-021引言目前,打印和扫描已成为图像进行复制和传播的普遍方式,图像的批量再生产和分发常需要把电子数字图像打印输出,而打印图像与图像的相互转换在日常生活中也时有发生,这就要求作为图像版权保护的有效措施的数字水印技术既要能判断电子图像的真伪,还要能检测出打印图像中是否含有水印信息;而数字图像经打印输出和扫描再次数字化后无疑会产生一定程度的失真,图像的像素值发生了很大的变化。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
I E E E t r a n s a c t i o n s o n i m a g e p r o c e s s i n g , 2 0 0 6 ,1 5 ( 6 ) : 1 5 3 6—1 5 4 3 .
[ 2 ] 高琦 , 李人厚 , 刘 连山. 基 于 帧 间相 关 性 的 盲 视 频 数 字 水 印算 法 [ J ] . 通 信 学报 , 2 0 0 6 , 2 7 ( 6 ) : 4 3— 4 8 . [ 3 ] 鲁晓辉 , 金 渊智. 基 于 MP E G 一 2的 视 频 水 印算 法 [ J ] . 计 算 机应 用 与 软 件 , 2 0 1 4 ( 1 0 ) : 1 4 4— 1 4 6 . [ 4 ] 杨 尚跃 , 刘 邵星 , 杨树 国. 基于 S U R F视 频 分 割 的小 波 视 频 水 印 算 法 [ J ] . 科技信息 , 2 0 1 4 ( 6 ) : 7 0— 7 5 . [ 5 ] 张金全 , 王宏 霞 . 基 于音频内容的 D C T域 脆 弱 水 ( 3 ) : 4 3— 4 8 . [ 6 ] 杨恒伏 , 陈孝 威 . 小 波 域 鲁 棒 自适 应 公 开 水 印技 术 [ J ] . 软件学报 , 2 0 0 3 , 1 4 ( 9 ) : 1 6 5 2—1 6 6 0 .
n e w ur ba ni z a t i o n i n c e n t r a l pl a i n s e c o n o mi c
YU Mi n . ZH OU Bo ( 1 . C o l l e g e o f I n f o r ma t i o n& B u s i n e s s , Z h o n g y u a n U n i v e r s i t y f o T e c h n o l o g y , Z h e n g z h o u 4 5 1 1 9 1 ,C h i n a ; 2 . H e n a n U n i v e r s i t y o f U r b a n C o n s t r u c t i o n , P i n g d i n g s h a n 4 6 7 0 3 6 ,C h i n a )
Abs t r a c t : Lo c a l l a n ds c a p e c o n t a i n s r i c h n a t u r a l b e a u t y,e c o l o g i c a l be a u t y,c u l t ur a l b e a u t y,t he be a u t y o f l i f e,
( 下转第 8 7页 )
第 2 4卷 第 1期
郁
敏, 等: 乡 土 景 观 在 中 原 经 济 区 新 型 城 镇 化 建 设 中 的 营 造 途 径 研 究
8 7
S t u dy o n l a n ds c a pe o f n a t i v e i n c o ns t r u c t i o n wa y s 0 f
参 考文献
[ I ] Y w, A P .B l i n d M P E G - 2 v i d e o w a t e r ma r k i n g r o b u s t a g a i n s t g e o me t r i c a t t a c k s : a s e t o f a p p r o a c h e s i n D C T d o ma i n [ J ] .
较强 。
4 小 结
本文 根 据 MP E G . 2视 频 的特 征和 人类 视 觉 系 统 的特 点 , 提 出 了利用 G O P实 现 定位 , 将 水 印信 息 嵌 入多个 B帧 并满 足水 印提取 准确 性 的视 频水 印算 法 。与 常规 算 法 相 比本 文 算法 具 有 定位 简 单 、 提取 成 功率 高等 特 点 , 是 一 种优 秀 的视频 水 印算 法 。
第 2 4卷 第 1期
鲁晓辉 , 等: 一种基 于 H V S和 MP E G 一 2的 视 频 水 印算 法
8 3
表 3 在 不 同 攻 击 下 水 印 提 取 平 均 成 功 率
通 过 表 3的 N C值 可 以 看 出 , 本 文算 法 对 于常见 的 攻击 类 型 N C值 能 够 达 到 0 . 9左 右 , 算 法 鲁 棒 性