基于音频内容的混合域脆弱水印算法

提出一种用于内容认证的脆弱音频水印算法.与以往的脆弱音频水印算法相比,不采用二值图像作为脆弱水印,而是基于音频内容,利用奇异值分解生成脆弱水印.水印嵌入在离散小波变换和离散余弦变换构成的混合域.仿真实验表明,该算法具有很好的不可感知性,并且对有损压缩、添加噪声、重量化等操作具有很强的敏感性,同时能够对替换等恶意篡改做出报警并确定篡改位置.     

一种基于音频内容的NDCT域脆弱音频水印算法

针对音频信号内容完整性鉴定的需要,提出基于音频内容的非均匀离散余弦变换的脆弱音频水印算法。算法中水印通过量化音频三级小波近似分量的平均值而产生,并对三级小波近似系数做非均匀离散余弦变换NDCT,将生成的水印通过量化的方法嵌入到NDCT域第2个系数(即首个交流系数)上。非均匀离散余弦变换的频率采样点由密钥控制的混沌产生,提高了水印系统的安全。仿真实验表明:提出的算法对MP3有损压缩、滤波、重采样、量化等信号处理操作十分敏感,对恶意的替换操作等非同步攻击能够报警并能做出篡改定位。     

基于近似分量能量的半脆弱音频水印算法

为提高半脆弱音频水印算法的安全性,本文提出一种基于近似分量能量的半脆弱音频水印算法。该算法将每个音频帧分为两段,分别用于提取音频帧特征和嵌入其它音频帧的水印信息。本文利用音频段近似分量能量以α为底的对数作为音频帧特征,基于密钥将音频帧特征加密后随机嵌入到其他音频帧另一段的混合域中,检测时根据音频帧及其相邻帧水印的不一致性判断音频帧的真实性。兼顾音频帧特征的鲁棒性和分布特性讨论α的取值,实验结果表明该算法能准确定位被篡改的音频帧且能有效抵抗拼贴攻击。     

基于比值的小波域数字音频盲水印算法

针对一些水印算法存在的不足提出一种基于离散小波变换的适于版权保护的数字音频盲水印算法。算法对能量的概念作了新的定义,对其设计原理和过程作了理论分析和实验验证。算法实现时先分帧音频并对各帧作n级离散小波变换,然后计算n级小波系数近似分量前后两部分的能量比值,并放大;再将放大后的比值修改为奇数或者偶数以嵌入水印,最后按与嵌入时相同的比例缩小第n级小波系数近似分量的前半部分并作小波逆变换,得到水印音频。算法根据n级小波系数近似分量前后两部分能量放大后比值的奇偶性提取水印,实现水印的盲检测,提取水印不需原始音频。采用混沌加密水印信号,缩放因子也是密钥,算法安全性得到双重保护。仿真结果证明了算法的鲁棒性和不可感知性。     

基于混合域的双功能音频水印算法

本文提出一种基于混合域的双功能水印算法,能同时实现对数字音频的版权保护与内容认证。该算法根据水印的大小将原数字音频分段,对每一段进行多级DWT变换,并选取低频分量嵌入鲁棒水印,高频分量嵌入脆弱水印,检测时两种水印独立盲提取。仿真实验表明,此算法中的鲁棒水印信号在常见的音频信号处理中具有强鲁棒性,可用于音频版权保护;而脆弱水印信号不仅对常见的信号处理操作敏感,而且能对篡改区域进行较准确的定位。     

基于Arnold变换和块匹配的灰度水印嵌入算法

提出了一种Arno1d变换和DCT相结合的灰度水印嵌入算法.该算法以灰度图象作为水印,用Arnold变换对灰度图象进行预处理;对作为承载信息的原始图象做分块离散余弦变换.在此基础上,利用DCT系数之间的关系,以块匹配的方式嵌入到承载图象中.该算法实现的水印图象透明性好,并具有一定的鲁棒性.     

定位像素篡改的安全脆弱水印算法

脆弱水印用于鉴定数字媒体的真实性和完整性,篡改检测性能和安全性是脆弱水印算法的两个重要指标。本文提出一种基于密钥生成和嵌入像素水印信息的安全脆弱水印算法,在不增加水印嵌入容量的前提下,采用邻域像素比较的篡改检测方法有效提高算法的篡改检测性能。本文首先利用混沌迭代生成水印信息,然后将生成的水印信息置乱加密后嵌入在原始图像的最低位。认证时,通过比较像素邻域中不一致像素数目与设定阈值的关系判定像素的有效性,并推导给出阈值的动态选取方法和篡改比例与虚、漏警概率关系。理论分析和实验结果表明该算法不仅能抵抗拼贴攻击(Collage Attack),而且提高精确定位水印算法的篡改检测性能。     

基于DWT的可恢复数字语音取证算法

提出一种可恢复的数字语音取证算法。首先给出基于DWT的数字语音压缩和重构方法,测试该方法压缩和重构语音信号的效果。然后将帧号和压缩语音作为水印进行嵌入。对被攻击的含水印信号用帧号定位被攻击的内容,压缩信号重构被攻击的内容,实施篡改恢复。与常见的语音取证算法相比,本文所提算法除对被攻击内容的篡改定位外,还能够对被攻击内容进行篡改恢复。     

基于循环码的LWT-DCT半脆弱音频水印算法

为增强音频水印的实用性,提出一种新的半脆弱音频水印算法。算法应用多次混沌加密,确保水印安全可靠;充分利用提升小波分解特性与DCT变换特性,选择系数并自适应量化嵌入水印,保证水印的稳定性;把数字音频水印技术看作信道抗干扰的通信过程,引入循环编码纠正由各种信号干扰引起的错误,进一步提升水印的鲁棒性。实验结果表明,该算法的水印安全性较高,对一般音频信号处理鲁棒性较强,对恶意篡改的定位与提示准确性较高。     

基于邻域平均的鲁棒音频水印算法

针对音频作品的版权保护问题,从时域角度提出一种鲁棒水印算法。使用邻域平均的方法,算法选择两个合适的正整数,每次移动一个采样点,分别计算连续采样点的均值,所得两个均值序列构成两条均值线,这两条均值线在时域上会出现交叉。然后用量化索引调制(QIM)方法,把水印信息嵌入在均值线的交叉点上。实验表明:算法具有好的不可感知性,能够抵御加噪声、重采样、重量化、低通滤波、MP3压缩等常规信号处理操作,以及抵御轻微的时域伸缩修改操作,尤其对于去同步的抖动攻击、随机剪切攻击具有很强的鲁棒性。     

基于离散Hartley变换的频移键控信号解调算法研究

对基于DHT(离散Hartley变换)的二进制频移键控(FSK)信号的数字化解调算法进行研究。实际接收到的FSK信号码元波形分为过渡区和稳定区,在解调时只使用码元稳定区中若干个载波周期内的采样值作Hartley变换运算,计算出对应于1码和0码载波频率的幅值信息,根据幅值的大小来判决,从而恢复数字信号。对高斯噪声背景下该解调算法的误码性能进行了分析。位同步也可以通过Hartley变换来实现。理论分析和TWC(车地通信)应用表明:该解调算法具有计算量小、抗干扰性能好等优点。     

一种基于Arnold置乱的FRFT数字图像水印方法

本文提出一种基于Arnold置乱的分数阶傅里叶变换(FRFT)数字图像水印方法.区别于傅里叶变换(FFT),FRFT同时兼有空域和频域的良好特性.本文采用将水印信息嵌入到变换后的幅度谱中,在嵌入有意义的灰度图像水印前对其进行Arnold置乱,找到一个相对的最佳置乱次数,并将其作为水印提取时的密钥,达到二次加密的目的.仿真结果表明,该方法能够很好地抗击JPEG压缩、噪声、剪切以及滤波等常见的图像攻击,保证水印的不可见性、保密性和鲁棒性.     

基于多描述编码的自恢复脆弱水印算法

兼顾水印嵌入容量和篡改恢复质量,基于多描述编码提出一种自适应图像内容的可恢复脆弱水印算法。该算法在图像块自适应分类的基础上,将图像块的DCT系数分为两个独立且互补的变长描述编码,每个描述能独立地近似恢复图像块的内容,两个描述编码一起得到的恢复质量更高。水印嵌入时,两个描述编码基于密钥随机嵌在不同图像块中,以提高算法在不同攻击下的篡改检测性能。被篡改图像块,只要有一个描述有效即可恢复该篡改块,若两个描述同时有效,可进一步提高篡改块的恢复质量,有效缓解了同步攻击与数据浪费之间的矛盾。实验结果证明,该算法不仅有效降低了生成的恢复水印容量,同时提高了不同攻击下的篡改检测性能和篡改恢复质量。     

基于混沌映射和视觉模型的信息隐藏算法

隐蔽性和隐藏容量是信息隐藏系统的两个重要特性,同时信息隐藏系统还必须具有一定的安全性.本文充分考虑以上特性,利用混沌映射和人类视觉模型,提出一种大容量的离散余弦变换域信息隐藏算法.首先将载体图像分成互不重叠的8×8图像块,并对各图像块分别进行离散余弦变换,然后将密钥作为混沌系统初值映射生成混沌序列,以此序列确定嵌入秘密信息的图像块位置,并利用人类视觉模型计算的JND值进行图像块中可用DCT中频系数对的选取,最后通过调整中频系数相对幅值策略自适应地嵌入秘密信息.仿真结果表明该算法不仅具有大的隐藏容量,而且秘密信息具有非常好的视觉不可见性,同时对JPEG压缩、剪切、中值滤波和高斯噪声等常见的攻击具有较好的鲁棒性.     

基于混沌密钥的小波数字水印方法

提出一种基于混沌密钥的小波数字水印方法。该方法在现有的混沌数字水印系统基础上 ,增加一个混沌映射作为私有密钥来克服有限字长效应和提高算法的抗破译性。嵌入水印时 ,将原始图像进行四层小波分解 ,利用人类视觉系统 (HVS)特性 ,选择中频系数与混沌水印序列相加 ,进行取模运算后再嵌入到混沌映射模型中进行迭代。检测时 ,利用相应的混沌映射模型生成混沌水印序列 ,并与原始水印序列进行相关检测。研究结果验证了本文方法的有效性 ,并证明能比单一混沌系统提供更好的抗破译性能     

软判决检测的鲁棒图像水印方案

数字水印技术是现代版权保护的手段之一,而数字水印系统的鲁棒性是其能够起到版权保护作用的必要条件,也是当前的研究热点。本文提出了一种Turbo编码的图像水印的软判决检测算法,在不改变原有的嵌入算法的前提下,只需在接收端采用软判决检测算法就能有效地提高水印系统的鲁棒性。在本文提出的方案中,首先把原始水印信息进行Turbo编码,在图像DFT变换域中,修改两个相同频点系数的大小关系来嵌入经过编码的水印信息。在检测水印时,采取软判决检测算法提取用于Turbo译码的软输入信息,可有效地提高系统的鲁棒性。实验结果表明,软判决检测的比特错误率普遍低于硬判决检测的比特错误率,在高斯噪声情况下,甚至能低0.169。     

基于灰度特征码映射匹配修正的大容量图像隐写算法

研究在宿主图像内以最小比特修改量实现最大秘密信息嵌入的映射匹配隐写技术中映射关系建模问题。首先在分析既有映射匹配算法EMD算法、GLM算法基础上,进一步将二进码流的嵌入模型化为像素灰度特征码的映射匹配修正过程,并讨论了灰度特征码的映射匹配规则;随后由此提出一种采用两位灰度特征码直接映射匹配,每像素至多修正两个LSB比特位的大容量图像隐写算法:GLC3M算法。实验与理论分析结果表明,相比EMD算法、GLM算法而言,在PSNR值大于44dB的条件下,其容量比GLM算法多1倍,比EMD算法多0.7倍,并且能够有效抗击直方图差异比较与RS等隐写分析攻击。     

IEEE802.16-OFDM分组检测和符号同步算法

在OFDM(正交频分复用)系统中,收发双方的分组检测和符号同步是决定系统性能好坏的重要因素之一。本文阐述了IEEE802.16-OFDM帧结构,分析了符号同步对系统性能的影响,对基于ML(最大似然)的同步算法进行了研究。由于经过衰落信道传输后,数据之间的相关性遭到破坏,从而影响ML性能,因此本文根据IEEE802.16的帧结构,提出了一种基于能量代价函数的符号同步算法,在符号同步与非同步时代价函数的值不同,且在符号同步时代价函数取得最小值,所以代价函数J可以用来进行符号同步。理论推导和仿真结果表明,该算法克服了ML算法在衰落信道下性能下降的局限性。     

基于子矩阵移位法的大围数LDPC码设计

通过分析LDPC码在Tanner图中的环在校验矩阵中形状的基础上,提出了四环、六环的检验算法。针对LDPC码的短环对码性能有重要影响,提出了1种围数为8的LDPC码的设计。算法首先对3个不同的子矩阵分别进行移位运算,每1个子矩阵与它们移位后生成的新的子矩阵共同组合生成1个新的子矩阵,然后将新生成的3个子矩阵组合成1个矩阵,最后将该矩阵转置后用单位矩阵以及单位矩阵的移位矩阵随机扩展即可得到校验矩阵。利用本文提出的校验矩阵所对应的生成矩阵对随机信息进行编码,在AWGN信道下的仿真结果表明具有逼近随机LDPC码的误码率性能。     

一种Contourlet图像块编码算法

提出一种高灵活性、低缓冲的Contourlet块编码算法。用临界采样的小波变换取代Contourlet变换中的拉普拉斯塔式LP(Laplacian Pyramid)分解,得到非冗余的Contourlet变换NRCT(Non-Redundant ContourletTransform),使其更适合图像压缩。块编码中,每个子带被划分为相对小的码块,然后对各个码块独立编码,得到具有丰富实用特征集的码流,且明显降低了内存占用。合并NRCT同一小波子带中类似的方向频率划分,根据合并后方向子带的方向频率特性,得到改进的上下文模型。改进的上下文模型使NRCT块编码器中的MQ编码器输出码流码率更加接近其熵率,而JPEG2000上下文模型不能为该MQ编码器输入码流提供良好的条件概率估计。实验证明,特别是对于纹理丰富的图像,本文算法较基于JPEG2000上下文模型的NRCT块编码算法和JPEG2000算法,具有更高的压缩性能。