基于PVD隐写术的载体图像的选择研究

设计高性能嵌入算法与选择合适载体图像是提高隐写术性能的两个重要途径.基于像素差值PVD(pixel-value differencing)是一种算法复杂度低,嵌入容量大的高性能隐写算法.本文针对PVD嵌入算法,研究最佳载体选择问题.论文分析与讨论载体图像的复杂度、直方图及其平滑度等载体图像特征值,和相对熵、直方图的改变量等隐写术系统性能参数之间的关系,研究载体图像的特征值对PVD隐写术系统性能的影响,为PVD隐写算法选择最佳的载体图像提供理论依据.实验结果表明,选择直方图曲线连续变化缓慢的图像作为PVD隐写算法的载体图像,能有效提高隐写术系统的不可感知性能.     

一种基于格式转化的图像隐写算法

随着信息社会的发展,信息隐藏是信息社会中安全使用的重要部分之一.通常的隐写方式都是利用图像频域或者空间域的冗余数据来达到隐写目的.而在JPEG压缩图像与非压缩图像之间的DCT系数上有着足够的隐写冗余.通过对JPEG图像的DCT系数聚集于量化步长整数倍的特性,对特定的DCT系数添加指定分布的秘密信息,使其成为载密的非压缩图像.实验证明,该隐写算法在保持着很高容量的同时,保证了这图像质量.     

图像自适应隐写和隐写分析技术进展

图像自适应隐写和隐写分析技术是近年来信息隐藏领域的研究热点和难点.自适应隐写通过自适应选择嵌入更改位置并结合高效编码方法提高了隐写安全性,而相应隐写分析技术主要通过捕捉图像统计特性改变来发现隐写行为.首先对图像自适应隐写的基本原理进行了介绍,然后梳理总结了图像自适应隐写和隐写分析技术的研究进展并指出了现有研究存在的问题,最后对图像自适应隐写和隐写分析技术研究进行了展望.     

基于非线性残差的JPEG图像隐写分析

当前JPEG图像隐写分析方法往往只使用线性滤波器生成残差图像,导致残差图像类型过于单一,影响隐写检测性能。鉴于此,提出了基于非线性残差的JPEG图像隐写分析方法。首先,从现有JPEG图像隐写分析方法已有的线性残差图像中选择合适的图像组,对其采用逐像素取小和取大运算,在没有明显增加计算复杂度的情况下,得到非线性残差图像。其次,根据JPEG相位,将非线性残差图像划分为子图像,提取子图像直方图特征。再次,充分考虑非线性运算的影响,设计合适的特征对称合并方法。最后,将合并后的直方图特征拼接形成最终的隐写分析特征。实验结果表明,线性和非线性残差图像相结合能够有效地增加残差图像和隐写分析特征的多样性,从而提升JPEG图像隐写检测性能。     

基于图像特征的隐写术载体图像的选择

隐写术不同于其它信息隐藏技术,信息嵌入者可以自由选择载体图像,而选择合适的载体图像有助于提高隐写术系统的不可感知性。本文通过分析载体图像的方差、复杂度、熵、直方图及其函数等图像特征和隐写术系统中的相对熵、直方度改变量等隐写术系统的性能参数之间的关系,探究图像特征是否会影响或者决定隐写术系统的性能,为隐写术载体图像选择方案提供依据。实验证明,选择合适的载体图像是提高隐写术系统不可感知性较有效的途径;在使用类LSB嵌入算法的隐写术系统中,色调、信息和纹理丰富的图像不一定是合适的载体图像,而直方图曲线变化缓慢的图像是较理想的载体图像;使用同样嵌入算法,选择合适载体图像的隐写术系统的相对熵比选择不合适载体图像低6×104多倍。     

结合图像加密与深度学习的高容量图像隐写算法

针对基于深度学习的高容量图像隐写方案存在的载体图像和含密图像的残差图像会暴露秘密图像的问题,提出了结合图像加密和深度学习的高容量图像隐写算法.该算法设计使用了一种图像特征提取方法,使得从载体图像中提取的特征与从含密图像中提取的特征是一致的.发送方在图像隐写前,从载体图像中提取特征作为密钥,用来加密秘密图像.提取方提取加...     

一维对象复杂度的灰度图像分割算法

从图像复杂度的角度,提出一种一维对象复杂度的灰度图像分割算法。用阈值将灰度图像分为背景与目标2类,统计其对应直方图与总像素个数,并计算对象复杂度;依据图像复杂度分割准则算法公式,遍历每一灰度级对应的图像复杂度值,选取图像复杂度值最小对应的灰度值为最佳分割阈值。仿真实验结果表明,与经典Otsu算法、信息最大熵算法和最小交叉熵算法相比,本文算法速度快,稳定性和效率最好,是一种通用有效的图像分割算法。     

基于图像高阶MARKOV链模型的扩频隐写分析

 扩频隐写分析是信息隐藏研究领域的一个重要方面.文章提出基于高阶Markov链的数字图像统计分布模型,在对常用图像扫描方法构成高阶Markov链的效果进行比较后,采用Hilbert扫描方式构建数字图像n阶Markov链模型,进而提出度量数字图像隐写统计安全性的n阶Markov链测度,并证明其有界.最后文章通过研究扩频隐写对高阶Markov链模型经验矩阵的影响,利用该模型提取图像统计特征,并使用支持向量机对几种常用图像扩频隐写方法进行分析.实验说明文章所提方法对扩频隐写分析效果良好,且随着模型阶数提高,分析准确率也随之提高.     

一种空域频域结合的图像隐写算法

为了获取较大隐写容量和较好的不可感知性,使用图像空域边缘特点结合人眼视觉感知特性,提出一种空域频域相结合的大容量图像隐写算法,既考虑了图像在空域中的边缘信息,又考虑了图像亮度等因素对嵌入区域的影响。使用对比灵敏度和纹理能量对嵌入区域进行整合,根据容量大小和不可感知程度来选择频域或空域对图像嵌入秘密信息。通过实验表明,该算法在得到了较大的隐写容量的同时也获得了较好的不可感知性。     

基于GIF动态图像的自适应隐写方案

提出了一种新的针对GIF(graphics interchange format)动态图像的自适应隐写算法。通过图像帧间相同位置像素的颜色亮度方差和颜色平均亮度建立帧间自适应准则,通过帧内的颜色规则与颜色匹配表建立帧内自适应准则,将图像分为可隐写像素与不可隐写像素,并用多帧可隐写像素联合隐写秘密信息。实验结果表明,算法具有良好的隐写效果并且具有较大的隐藏容量,与其他的密写方案相比,本方案保证了未授权者非法提取秘密信息的难度足够大,具有较高的安全性。     

基于边缘匹配和模函数的安全密写算法

 为了提供较大的可调信息嵌入量和保持载密图像良好的视觉质量,提出一种新的密写算法.根据人类视觉特性,利用像素的3个相邻像素的最大像素值与最小像素值的差值,将图像分为平滑区、过渡区和边缘区;根据模数循环的特点,应用具有安全特性的模函数以某一嵌入方案在3个区域中的像素自适应地嵌入不同的信息比特数.选择不同的嵌入方案可以得到不同的嵌入量和载密图像视觉质量.实验结果表明,本文算法在保持高嵌入率的同时仍保持较好的载密图像视觉质量,且安全性好.     

基于稀疏表示的密写编码

密写编码技术以占用较多的载体数据为代价来减少对载体数据的修改量,从而降低信息隐藏引起的失真.本文首先将密写编码方法的构造转化为一个数据的稀疏表示问题,然后提出密写编码构造算法.利用该构造算法可得到一系列密写编码方法,并进一步研究密写编码的组合形式,在不同占用率条件下获得了良好的编码性能,优于矩阵密写编码和游动密写编码.     

An Adaptive Steganographic Algorithm for Point Geometry Based on Nearest Neighbors Search

In this study, we extend our previous adaptive steganographic algorithm to support point geometry. For the purpose of the vertex decimation process presented in the previous work, the neighboring information between points is necessary. Therefore, a nearest neighbors search scheme, considering the local complexity of the processing point, is used to determinate the neighbors for each point in a point geometry. With the constructed virtual connectivity, the secret message can be embedded successfully after the vertex decimation and data embedding processes. The experimental results show that the proposed algorithm can preserve the advantages of previous work, including higher estimation accuracy, high embedding capacity, acceptable model distortion, and robustness against similarity transformation attacks. Most importantly, this work is the first 3D steganographic algorithm for point geometry with adaptation.     

像素指示分块信息隐藏算法

信息隐藏最重要的3个因素是：保证透明性、增大信息隐藏容量、增强安全性。如何平衡三者之间的关系是信息隐藏研究领域的重要内容。提出了基于彩色图像的像素指示分块（PISB）信息隐藏算法,该算法用一个伪随机数确定像素指示层,用像素指示层的最后两位LSB来确定其他两层是否潜入隐藏信息,隐藏位数由子块类别确定。该算法在保证透明性的前提下增大了信息隐藏容量,信息隐藏后各图层没有增加明显的噪声与失真,增强了安全性。     

基于Logistic映射与LWT的音频隐写算法

提出了一种基于Logistic序列置乱与小波提升的高层LSB音频隐藏算法。为了增加传输过程的安全性,在前端用Logistic混沌序列对秘密语音进行扰乱。针对传统的LSB鲁棒性差的问题,提出了将秘密语音的小波系数嵌入载体小波系数的第9～12位的算法,该算法的隐藏量为载体语音容量的25％。通过仿真实验证明,该算法透明性好,且可以实现盲提取,将含密载体通过QQ传输之后也可以正确提取秘密语音。     

一种可抵抗RS掩密分析方法的掩密算法

Fridrich提出的RS掩密分析方法,适合于检测采用随机嵌入的LSB掩密算法,不但可以检测信息的存在,还可以检测出嵌入信息的长度。文中对现有的空域LSB掩密算法加以改进,使改进后的算法可以抵抗RS攻击,从而进一步提高了LSB掩密算法的安全性。     

基于复杂度和方向梯度的红外弱小目标检测方法

为解决天空背景下红外弱小目标检测问题,提出了一种基于图像复杂度和方向梯度的检测方法。利用信息熵对图像复杂度进行描述,引入了图像方差和像素局部变化率对信息熵进行加权,使云内部和云边界区域得到抑制。以复杂度为描述对象,建立多级多方向梯度模型,在背景局部复杂度高于目标复杂度的情况下,仍能够有效分割出目标。实验证明,该方法能够在复杂云背景情况下检测出弱小目标。     

基于遗传优化图像稀疏分解的密写算法

根据超完备字典图像稀疏表示的稀疏性和特征保持性,提出了基于遗传优化图像稀疏分解的密写算法。该密写算法将信息隐藏与基于图像稀疏分解的压缩过程合二为一。首先在基于MP的图像稀疏分解每步迭代中,采用遗传算法快速实现最佳匹配原子的选取;对稀疏分解得到的结果用不同的量化位数进行量化;最后采用LSB嵌入方式将秘密信息隐藏于量化后参数的不同最低有效位中,得到载密图像。实验结果表明,本文提出的基于遗传优化图像稀疏分解的密写算法具有良好的视觉效果, 与相同嵌入容量的经典空域和DCT域LSB算法相比,本文的密写算法获得了更高的抵抗隐写分析能力。抗隐写分析实验也表明新的密写算法对嵌入位数不敏感,可灵活地扩充嵌入容量。      

基于DCT域的菱形编码图像隐写改进算法

为提高嵌入秘密图像的信息量和嵌入后载体图像的质量,在行程编码、菱形编码和DCT域的基础上,提出了基于DCT域的菱形编码图像隐写改进算法.采用菱形编码有效地提高了嵌入率,对JPEG标准化量化表进行了改进,更有利于秘密信息的嵌入.对行程编码进行了改进,使秘密图像的压缩效率更大.经过与F5隐写算法对比实验表明,F5隐写算法只能嵌入一幅尺寸为64×64的灰度图像,而改进算法能够嵌入一幅尺寸为240×240的灰度图像,且PSNR＞ 30 dB,大大提高了加密信息的嵌入量,并保持了嵌入后载体图像的质量.     

大容量自适应隐写对抗的博弈研究

攻击方拥有自适应规范边信息条件下,如何提高大容量自适应隐写的安全性成为亟待解决的问题.本文对大容量自适应隐写方和攻击方进行博弈建模,分析了博弈均衡存在的条件,通过理论证明给出均衡局势下隐写对抗双方的混合策略和期望支付,最后利用仿真实验验证了理论分析的正确性.研究表明,攻击方的策略与嵌入的信息量无关,期望支付随着嵌入信息量的增加而增加;隐写方选择在载体中某位置进行较多嵌入的概率随着该位置的复杂度增加而增加且不为零.该结论对设计安全的大容量自适应隐写具有一定的指导意义.