传统水印通常对水印嵌入后掩体视觉质量较为关注,而对水印嵌入环节的安全性较为忽视,一些算法尽管提供了水印加密环节,但位置固定,导致嵌入水印易受攻击,而基于参数化小波的水印敏感性在实际中难以应用。针对以上问题,提出一种结合多级小波系数加权均值和量化的可公开敏感水印。在该算法中,首先将掩体图像的消息摘要算法5(MD5)值、用户密钥和初始参数与Logistic映射绑定,用于对水印加密和嵌入环节的多级小波系数进行随机选择;然后通过联合图像专家组(JPEG)压缩的各级小波系数绝对变化量的算术平均值来估算小波系数权重,调整小波系数加权均值以嵌入水印;最后通过孤立黑点滤除策略来提高水印提取质量。理论和实验表明,所提方法具有较好的明文敏感性和密钥敏感性,嵌入水印后图像峰值信噪比(PSNR)可达到45 dB,即使公开水印嵌入环节,嵌入的水印也难以篡改和提取,同时依然对图像剪裁、白噪声、JPEG压缩、覆盖和涂鸦等常规图像攻击具有鲁棒性。

现有的均值调整整数变换可逆水印算法的阈值需人工选择,位置图生成策略不完备可能导致压缩后位置图数据过大,对嵌入矢量强制划分可能导致容量足够却无法嵌入。针对以上问题,提出一种结合均值调整整数变换的迭代自适应可逆图像水印算法。首先,根据负载数据大小以及整数矢量对峰值信噪比(PSNR)的影响,采用迭代自适应算法选择调整平移量以达到水印嵌入容量和嵌入载体视觉质量的平衡;然后,结合邻近像素值相近原则给出了完备位置图生成策略以提高位置图压缩性能;最后,采用分层有序嵌入策略将负载数据依次嵌入到最低、次低和第3低有效位以避免容量足够却无法嵌入的情况。实验结果表明,与传统均值调整整数变换可逆水印算法相比,所提算法无需预先设定阈值,但依然能保持大的嵌入容量,嵌入水印后掩体视觉质量更优,位置图生成策略性能优于传统均值调整整数变换可逆水印算法生成策略且压缩后的位置图数据更小,从而间接提高了嵌入容量,在实验样例上相对于比较算法,PSNR平均提高14.4%。

传统基于置换和混淆的图像加密算法，置换效率低且难以抵抗已知/选择明文攻击，针对此问题，提出基于迷宫置换和Logistic映射的图像加密算法。为提高置换效率，采用深度优先搜索(DFS)迷宫生成算法来高效产生置换；为抵抗已知/选择明文攻击，将待加密图像的消息摘要算法5(MD5)摘要与用户密钥绑定,用以产生迷宫起点坐标、Logistic参数和初值，然后由Logistic映射产生随机数，来决定迷宫置换的节点试探方向和参与混淆，从而使加密环节与明文图像紧密相连。实验表明，所提算法具有较好的加密质量、较高的安全性，且能抵抗已知/选择明文攻击。

由于非均匀有理B样条(NURBS)曲面的复杂性，传统NURBS边界曲面的生成是先构造孔斯曲面，再由孔斯曲面向NURBS曲面转换得到，其操作过程比较烦琐。针对此问题，提出了NURBS边界曲面直接生成算法，该算法根据给定的四条NURBS边界曲线，结合孔斯曲面生成方法直接插值生成NURBS曲面，从而避免了通过孔斯曲面向NURBS曲面转换所带来的计算代价，因此同传统方法相比，具有较低的计算代价。实验结果表明:该算法简化了曲面生成步骤，减少了曲面转换过程的计算量,生成的曲面边界信息明确，且连续性好。