全方向梯度预测和自适应选块的可逆图像水印

针对基于预测差值扩展方法在预测精度和隐秘图像隐蔽性上的不足,提出一种基于全方向梯度预测和自适应选块的可逆图像水印.首先通过全方向梯度预测算子得到预测误差;然后将图像和预测误差分块,利用均方误差衡量子块的纹理复杂度,根据纹理复杂度自适应选择适合隐藏信息的误差块;最后采用基于预测误差对扩展的可逆算法进行水印嵌入.算法能自适应地选择水印嵌入位置,有效减少嵌入带来的失真,嵌入水印后图像的平均PSNR值较现有方法高出3.25%左右,图像熵值平均降低了23%左右.实验结果表明,本文算法具有更好的预测精度和隐蔽性.算法适用于医学、军事、卫星等领域.

一种基于块分类和差值扩展的可逆数据隐藏算法

利用图像块的统计特性,描述一种新的基于差值扩展和块分类技术的可逆数据隐藏算法。首先,将图像分为数据嵌入区域和辅助信息嵌入区域。在数据嵌入区域,将分块后的图像利用周围图像块与目标图像块间的统计关系判断图像块的类型,从而根据类型差异嵌入不同数据量的信息,实现图像内容复杂度对数据嵌入量的控制。同时,利用方向判断准则选择对图像影响较小的方向嵌入,解决了单一嵌入方向对图像造成较大失真的问题。在辅助信息嵌入区域,采用MPE零溢出的特性嵌入位图辅助信息,避免嵌入辅助信息带来新的位图信息。对不同纹理图像进行实验测试以及与其他算法进行比较。研究结果表明:该算法具有良好的综合性能;在提高算法嵌入容量的同时,有效地降低了嵌入数据后对原始图像质量的影响。

基于分段差值扩展的彩色图像可逆数据隐藏

针对Tian差值扩展技术存在过分修改像素值、定位图较大等缺点,提出一种基于分段差值扩展的彩色图像可逆数据隐藏算法。利用色彩分量之间的相关性减小差值,并将较小的差值扩展量分散到两个色彩分量中,采用分段差值扩展和位平面替换的方法嵌入数据,从而减少不可扩展差值的数量,提高定位图的压缩率,根据差值次低位平面的可改变性定位不可变差值,从而提高嵌入容量。提取端在提取信息后可根据需要无损地恢复原始图像。实验结果表明,该算法在保证图像质量的同时,嵌入容量有较大的提高。

无定位图的预测误差差值扩展可逆数据隐藏

将Tian差值扩展技术应用于彩色图像中,提出一种利用预测误差差值进行扩展嵌入的彩色图像可逆数据隐藏算法。针对传统差值扩展技术存在过分修改像素灰度值、须嵌入定位图等缺点,首先利用色彩分量间的相关性减小差值,并将差值扩展量分散到两个色彩分量中;其次,对直方图平移技术进行改进,使得同等嵌入率下图像质量达到最佳;最后由两个色彩分量中像素的预测值之和决定可用于扩展嵌入的像素,无须保存溢出定位图,提取端在提取信息时可无损地恢复原始图像。实验结果表明,与其他算法相比,该算法在同等嵌入率下可取得更好的图像质量,算法复杂度更低。

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.

基于预测误差差值扩展和最低有效位替换的可逆数据隐藏

将差值扩展技术应用于彩色图像,提出一种基于预测误差差值扩展和最低有效位(LSB)替换的彩色图像可逆数据隐藏算法。针对传统差值扩展技术存在过分修改像素灰度值、定位图偏大等缺点,首先利用色彩分量间的相关性减小差值,并将差值扩展量分散到两个色彩分量中;其次,改变差值扩展公式以减少不可扩展差值的数量,提高定位图的压缩率,从而增加嵌入容量;最后,运用LSB替换法嵌入数据,将差值扩展与数据嵌入过程分离,嵌入端和提取端均只需进行一次差值扩展,嵌入和提取效率得以提高。提取端在提取信息时可根据需要无损地恢复原始图像。实验结果表明,该算法在提高嵌入容量和图像质量的同时降低了算法复杂度。

可逆数字图像水印的典型算法及评价标准

目前数字图像水印研究热点中的可逆数字图像水印,相对于传统图像水印,不仅要求水印可以嵌入到载体图像中,而且要求待嵌入的水印在提取之后,原始载体图像可完整恢复.可逆数字图像水印的这种特性,使得其在医疗、军事、司法等对图像完整性和真实性要求特别高的领域具有广泛的实际应用价值.本文剖析了基于像素对的差值扩展算法、基于矢量的差值扩展算法、基于预测误差调节的可逆水印算法、基于直方图移位的可逆水印算法共4种空域典型可逆水印算法和2种典型的频域可逆水印算法:基于整型DCT系数和直方图修改的可逆水印算法、基于DCT系数量化的可逆水印算法,给出了可逆数字图像水印的嵌入容量评估、视觉质量评估和完整性评价等评价方法.

基于三分量预测误差差值扩展的可逆数据隐藏

针对传统差值扩展存在过分修改像素值、须嵌入定位图等缺陷,提出了一种新的彩色图像可逆数据隐藏算法。首先利用色彩分量之间的相关性减小差值,并根据扩展方向和差值的符号,用较小的差值扩展量修改部分色彩分量的像素值,扩展方向由可能产生上溢和下溢的像素数量决定;其次采用单向像素值调整的方法避免像素值溢出,并用少量的调整信息代替定位图,嵌入容量大幅提高;最后改进差值直方图平移技术控制嵌入容量和图像失真。提取端根据临界像素值的顺序定位调整的像素位置,用调整信息恢复调整的像素值,在提取信息的同时可无损地恢复原始图像。实验结果表明,所提出的算法在大幅提高嵌入容量的同时,仍能保持较高的图像质量。

图像可逆数据隐藏技术研究综述

可逆数据隐藏技术不仅能从嵌入数据后的载体中完整地提取嵌入的秘密数据,而且能无损地恢复原始载体,这在诸如医学图像、遥感图像等特殊的应用领域非常实用,已成为多媒体安全领域的研究热点。以数字图像为载体,首先对信息隐藏技术的分类、应用和特性与可逆数据隐藏技术的基本框架和性能评估进行简要描述。其次,对基于差值扩展、直方图平移、预测误差扩展、像素值排序和插值技术等五种典型的可逆数据隐藏技术分别进行了介绍和讨论,给出了每种典型技术的嵌入和提取过程。最后,对可逆数据隐藏技术未来的研究趋势进行了展望。

大容量的预测误差差值扩展可逆数据隐藏算法

将Tian差值扩展技术应用于彩色图像,提出一种大容量的基于预测误差差值扩展(PEDE)的彩色图像可逆数据隐藏算法。针对传统差值扩展技术存在过分修改像素值、嵌入容量受定位图制约等缺点,首先利用色彩分量之间的相关性减小差值,并将较小的差值扩展量分散到2个色彩分量中;其次采用LSB替换方法嵌入数据,将差值扩展变换与数据嵌入过程分离,从而减少不可扩展差值的数量;最后利用差值的二次可扩展性定位不可扩展差值,并用少量的标志信息代替定位图,从而提高嵌入容量。提取端在提取信息后可根据需要无损地恢复原始图像。实验结果表明,本文算法在保证图像质量的同时,嵌入容量有较大的提高。

基于单向差值扩展的彩色图像可逆数据隐藏

针对Tian差值扩展算法存在过分修改像素值、须嵌入定位图等缺点,提出一种基于单向差值扩展的彩色图像可逆数据隐藏算法。利用色彩分量间的相关性减小差值,并用较小的差值扩展量扩展单个色彩分量的像素值,扩展方向由上溢和下溢像素的数量决定;采用预先调整像素值的方法避免像素溢出,少量的调整信息即可代替定位图,嵌入容量大幅提高;提取端根据临界像素值的顺序定位调整像素的位置,用调整信息恢复调整像素,因此不需要嵌入定位图,在提取信息的同时可无损地恢复原始图像。实验结果表明,本文算法在保证图像质量的同时,嵌入容量有很大的提高。

基于预测误差差值扩展的彩色图像可擦除水印

将Tian差值扩展技术应用于彩色图像,提出一种基于预测误差差值扩展的彩色图像可擦除水印算法。该算法将更小的差值扩展量分散到2个色彩分量中,同时用直方图修改法嵌入辅助信息,嵌入点由不可扩展差值的数量自适地确定。水印信号和嵌入位置由密钥决定,双密钥机制使水印更加安全。实验表明,该方法嵌入的水印不可见性好,在擦除水印后能无损地恢复原始图像。

基于差值扩展和余数调整的可逆数据隐藏

将Tian差值扩展技术应用于彩色图像,提出一种基于预测误差差值扩展(PEDE)和余数调整的彩色图像可逆数据隐藏算法。针对传统差值扩展技术存在过分修改像素灰度值、须嵌入定位图等缺点,首先利用色彩分量间的相关性减小差值,并将差值扩展量分散到2个色彩分量中;其次,由2个色彩分量中像素的预测平均值决定可用于扩展嵌入的差值,对不能用于扩展嵌入的差值则用可逆对比图RCM变换嵌入数据,无需保存溢出定位图;最后,对直方图平移技术进行改进,实现嵌入容量和失真控制,提取端在提取信息时可无损地恢复原始图像。实验结果表明,与其他算法相比,本文算法在同等嵌入率下可取得更好的图像质量,算法复杂度更低。