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。     

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.     

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。     

基于基音周期的语音内容认证算法

针对采用二值图像作为水印的数字水印算法所存在的安全缺陷,提出了一种基于语音特征生成半脆弱水印的内容认证算法。首先,将基音周期生成的半脆弱水印嵌入在每帧语音第1部分的离散小波变换(DWT)和离散余弦变换(DCT)构成的混合域;之后结合语音统计均值稳定特性及同步码技术,选取稳健的16位同步码作为同步标记,通过量化每帧语音第2部分的样本统计均值嵌入同步码。实验表明,该算法具有很好的不可感知性,对添加噪声、重量化等常规信号处理具有一定的鲁棒性,同时能够准确定位剪切、插入等恶意攻击的篡改位置。     

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。     

线结构光视觉系统标定方法研究

在采用传统的线结构光平面标定方法时，一般采取有限个点，个别误差点的存在会导致标定过程失败。为了解决这一问题，提出线结构光视觉系统标定方法。这种方法利用多视觉下靶标图像获取摄像机内部参数和畸变系数，采用直线拟合方法扩展点的数量，并用随机采样一致性算法筛选出有效点，这些点用于计算光平面参数。开展线结构光视觉系统标定方法验证试验。试验结果表明，标定精度可达到0.317 1 mm；与传统标定方法相比，线结构光视觉系统标定方法能够增加特征点的数量，提高光平面的计算准确度，具有较好的鲁棒性和较高的标定精度。