一种基于中国剩余定理的强大且稳健的多层数据库图像水印嵌入方案

《Scientific Reports》：A strong robust multi level database image watermark embedding scheme based on the Chinese remainder theorem

　　

摘要

由于大多数现有的数字水印方案只能添加一次水印信息，重复添加会覆盖原始水印信息，从而无法实现数据的多级追溯。为了解决上述问题，本文提出了一种基于中国剩余定理的多级数据库图像水印嵌入方案（MIWC）。该方案以图像水印作为载体，利用Haar小波变换和Bloom过滤器等方法对图像进行预处理，形成水印像素。随后根据中国剩余定理的特性对水印信息进行加密分割，实现水印信息的层次化和逐项添加。此外，该方案还能记录并追踪整个数据流链。功能分析表明，MIWC具备现有方案所缺乏的多级水印嵌入能力，具有很高的实际应用价值。实验结果表明，MIWC是可逆的，水印的嵌入和提取过程都表现出高效性。即使在嵌入多层水印的情况下，MIWC依然保持高效且占用资源少。同时，MIWC还具有很强的鲁棒性，能够抵抗针对水印的几何攻击（包括旋转和缩放）以及常见攻击（包括JPEG压缩、JPEG2000编码、高斯白噪声和椒盐噪声）。