基于熵编码的JPEG压缩域脆弱图像水印算法

为了解决JPEG图像水印算法在嵌入容量、不可感知性、实时性和窜改定位的问题,提出了一种基于熵编码的JPEG压缩域脆弱图像水印算法。首先选择JPEG熵编码阶段进行水印嵌入,这样就可避免正向和逆向的DCT和量化运算,保证算法在嵌入阶段对图像的改变量较小且具有较好的实时性;接着根据熵编码过程中某些比特不会参与哈夫曼编码这一原则,在其中选择符合条件的系数嵌入水印,将水印信息嵌入到这些系数的最低有效位中,以规避修改哈夫曼编码系数后带来的编码误差,进一步加强了算法的透明性。实验表明,该算法不仅具有较大的嵌入容量和很好的不可感知性,而且脆弱性较高且能够对恶意窜改进行准确定位。     

选择排序的DCT系数对JPEG图像的可逆数据隐藏

JPEG图像压缩算法可以为使用者提供良好的压缩性能,改善图像文件重建质量,在图像和视频处理领域有着广泛的应用价值。 提出了一种可行且有效的对JPEG图像进行可逆信息隐藏的算法。在该算法中,JPEG图像中所有的8×8块中量化的DCT系数重新排列成新的矩阵,纵列为每个块的系数值,横列为同频率下的系数值。对相同频率下的系数进行模拟嵌入比特位,优先选择失真小的频率下的系数嵌入信息,直到嵌入完秘密比特流信息,同时在嵌入秘密信息时根据解码矩阵减少了无效的比特流扩展。实验结果表明,该算法在嵌入同等数量的比特流的情形下能够得到更好的JPEG图像视觉质量和更少的图像比特流扩展。     

一种DCT域的图像自嵌入算法

文章分析了当前的一些图像自嵌入算法,指出了他们的算法不能抵御JPEG压缩的缺陷,并结合当前DCT域水印嵌入算法提出一种基于DCT域的自嵌入算法。这种算法能够抵御一定的JPEG压缩,从而拓展了图像自嵌入的应用范围。     

一种在正交化分形压缩图像中嵌入灰度水印的方法

传统的基于分形编码的水印技术一般采用0,1码,没有实现灰度图像的嵌入。本文在研究正交化分形编码的基础上,构造出水印嵌入变换函数,提出了一种能够嵌入灰度图像的分形编码水印算法,且水印提取速度大大加快。利用正交化分形解码参数在迭代过程中的不变性,使水印直接嵌入解码参数,从而实现了灰度水印嵌入。实验结果和数据表明,水印嵌入对宿主图像分形编码质量几乎没有影响,具有可行性。与传统算法相比,本文算法在抗剪切处理、低通滤波,JPEG压缩等方面具有更好的鲁棒性。     

基于数据隐藏的图像检索系统

本文提出一种新的图像检索系统,采用数据隐藏算法把图像的标注信息和特征信息嵌入压缩域图像中,用于快速检索。由于DCT在图像压缩中得到了广泛的应用,本文分析了基于DCT的JPEG图像格式编码流程,实现了一种基于JPEG压缩的数据隐藏算法。实验结果表明,该算法未引起图像质量明显下降,可嵌入较多数据。     

一种基于补丁算法改进的图像隐写方法简

针对经典补丁算法进行信息隐藏时嵌入容量极低的缺陷,基于图像置乱和分块的方法,提出一种改进的图像隐写算法。首先将载体图像进行恰当分块并进行充分置乱,置乱程度以分块的均方差来衡量,然后在置乱图中选择分块对进行信息嵌入。实验结果表明,该方法可将载体图像的嵌入容量由1比特扩展到数百比特,同时具有视觉不可觉察性,对JPEG压缩和噪声攻击有较好的鲁棒性,可抵御卡方、RS和SPA分析等平面域的经典隐写分析算法。     

一种基于补丁算法改进的图像隐写方法

针对经典补丁算法进行信息隐藏时嵌入容量极低的缺陷,基于图像置乱和分块的方法,提出一种改进的图像隐写算法。首先将载体图像进行恰当分块并进行充分置乱,置乱程度以分块的均方差来衡量,然后在置乱图中选择分块对进行信息嵌入。实验结果表明,该方法可将载体图像的嵌入容量由1比特扩展到数百比特,同时具有视觉不可觉察性,对JPEG压缩和噪声攻击有较好的鲁棒性,可抵御卡方、RS和SPA分析等平面域的经典隐写分析算法。     

一种改进的基于图像融合的数字水印算法

为实现对数字图像产品的版权保护,构建了一种新的基于图像融合的数字水印算法。对指纹图像进行混沌置乱预处理,结合加密技术,增强了系统的安全性。根据JPEG压缩过程的特征,提出了一种新的嵌入算法,显著地提高了空间域算法抗JPEG压缩的性能。对指纹信号统计特征进行处理,避免暴露嵌入位置,增强了鲁棒性。通过主观和客观的评价方法以及攻击实验,验证了算法的性能。大量的仿真实验结果表明,采用的数字水印算法能够高效地在载体图像中嵌入和提取水印信息,具有较高的实用价值。     

统计量移位的鲁棒无损图像信息隐藏

鲁棒无损信息隐藏在医学成像、法律取证、遥感等领域有广泛的应用。提出了一种鲁棒无损图像信息隐藏算法。在含密载体图像未受损情况下,正确提取秘密信息后可无损恢复原始载体图像;在含密载体图像受到一定程度JPEG2000压缩攻击后,秘密信息仍然可以被正确提取。首先将原始载体图像分块并计算每个图像块的统计量,再根据统计量绝对值的最大值选择合适的阈值对统计量进行移位,最后利用移位后的统计量来嵌入秘密信息。实验结果表明,该算法在图像视觉质量、嵌入容量和鲁棒性3个方面都具有很好的性能。与其他鲁棒无损嵌入方法相比,在图像视觉质量和鲁棒性大致相当的情况下,该算法的嵌入容量有了很大提高,表明该算法较其他算法具有明显的优势。     

基于DWT与DCT的灰度水印图像嵌入算法

图像中嵌入的多为二值水印,容量有限且抗攻击能力有待提高。为了增加嵌入水印的容量以及增强算法的鲁棒性,提出基于DWT与DCT的灰度水印图像嵌入算法。首先对灰度水印进行Arnold置乱预处理,其次对所选取的载体图像进行二级小波变换,选择第二层的逼近子带LL2与细节子带LH2、HL2、HH2依次嵌入灰度水印的高四位位平面。嵌入水印时对4个子带分别进行8×8分块DCT变换,然后采用一种改进的交换中频系数的方法将置乱后水印的高四位位平面分别嵌入所选取的4个子带,为增强算法的鲁棒性,在不同的子带由实验选择不同的水印嵌入因子。仿真实验表明,本算法抵抗图像裁剪、图像加噪、直方图均衡化、常用滤波处理、JPEG压缩等攻击的效果较好。     

JPEG比特流加密域大容量可逆数据隐藏

兼顾加密JPEG图像的隐藏容量和安全性,提出一种JPEG比特流加密域可逆数据隐藏新方法。该算法设计了一种块间置乱与块内加密相结合的JPEG比特流加密方法,不仅实现对图像块的伪随机置乱,还实现了熵编码块的霍夫曼编码和扩展位的全加密,降低信息泄露可能性的同时,提高了算法抵抗唯密文攻击的能力。同时,该算法生成的加密JPEG比特流与JPEG解码标准兼容,解码得到的加密图像类似随机噪声且与原始图像大小相同,所有图像块熵编码都可以用来隐藏附加信息,有效解决了隐藏容量与安全性之间的矛盾。对比分析了算法的安全性、文件大小和隐藏容量等性能。实验仿真结果表明本文算法能有效抵抗唯密文攻击,隐藏容量是现有最新同类算法的4倍以上。     

一种用于JPEG图像的高容量可逆水印算法

提出一种用于JPEG图像的高容量可逆水印算法 。该算法利用JPEG图像DCT系数的零系数间隔确定修改的位置,利用间隔中零系数的个数确 定水印嵌入量,进而嵌入水印信息。这样做不会带来如位置图等任何额外信息 。该算法利用零系数间隔准确地提取水印,并能在水印提取后无损地恢复原始JPEG图像。实 验结果表明,该算法在嵌入大量水印信息的情况下仍能取得满意的PSNR值,且图像文件大小 的增加较小。     

A multi-objective evolutionary approach to image quality/compression trade-off in JPEG baseline algorithm

The JPEG algorithm is one of the most used tools for compressing images. The main factor affecting the performance of the JPEG compression is the quantization process, which exploits the values contained in two tables, called quantization tables. The compression ratio and the quality of the decoded images are determined by these values. Thus, the correct choice of the quantization tables is crucial to the performance of the JPEG algorithm. In this paper, a two-objective evolutionary algorithm is applied to generate a family of optimal quantization tables which produce different trade-offs between image compression and quality. Compression is measured in terms of difference in percentage between the sizes of the original and compressed images, whereas quality is computed as mean squared error between the reconstructed and the original images. We discuss the application of the proposed approach to well-known benchmark images and show how the quantization tables determined by our method improve the performance of the JPEG algorithm with respect to the default tables suggested in Annex K of the JPEG standard.     

基于DCT快速变换的图像压缩编码算法

在JPEG标准中,基于图像压缩的有损压缩算法中的离散余弦变换（DCT）,应用于很多图像压缩场合,并且在实际操作中,能获得较高的压缩比,同时压缩后的图像与原始图像的视觉效果基本相同,因此得到了广泛应用。为了达到提高图像质量的目的,文中提出了一个基于二维离散余弦变换（DCT）的图像压缩改进算法,该算法通过设置量化系数来控制图像压缩数组的大小。同时,在图像压缩部分利用DCT快速算法。仿真实验结果表明：该算法进一步提高了图像的峰值信噪比（PSNR）和主观视觉质量。     

具有鲁棒性与数据嵌入能力的JPEG压缩图像加密算法

针对JPEG图像加密算法引起的比特流大小增加与鲁棒性较差的问题,提出了一种具有鲁棒性与数据嵌入能力的JPEG图像格式兼容的加密算法。首先,利用AC系数抓取纹理信息并生成部分区域,基于该区域将DC系数编码;然后,使用8个不同的顺序扫描AC系数,选择其中比特流大小最小的顺序;之后,提取每块的AC系数,并且操作AC系数来增加置换的范围。算法的主要过程均具有可逆性,可成功提取嵌入信息并且完美地重建原图像。基于真实JPEG照片的实验结果表明,本算法对素描攻击具有鲁棒性,可抑制比特流大小增加且具有数据嵌入的能力。     

基于分形与JPEG的混合图像压缩算法

根据分形图像压缩算法具有潜在高压缩比的特点,提出基于分形与JPEG算法的混合图像压缩算法。将结合四叉树算法的分形图像压缩算法用于32×32和16×16的子块区域编解码,JPEG算法用于剩余区域编解码。实验结果表明,该算法具有较高的压缩比和解码图像质量,当压缩比较大时,其解码图像的块效应明显弱于JPEG算法。     

基于贝叶斯估计的杂交小波图像降噪新算法

针对传统图像去噪算法易丢失细节特征、峰值信噪比低等问题,受杂交育种学启发,借鉴遗传算法思路,提出了一种基于贝叶斯估计的杂交小波变换图像去噪算法。该算法以贝叶斯小波去噪后的图像作为父本,维纳滤波处理后图像作为母本进行杂交,对挑选出的个体进行逐代杂交和变异生成子代,将最优子代作为算法的最终解,对其解码还原为去噪后的图像。本算法去噪后的图像峰值信噪比远高于传统算法;去噪后的视觉效果也好于传统方法。实验结果表明该方法不仅能有效消除图像噪声,还能较好地保留图像边缘等细节特征。     

基于自适应稀疏变换的指纹图像压缩

随着指纹识别技术的广泛应用,大量指纹图像需要被收集和存储.在指纹识别系统中,对于大容量的指纹数据库,指纹图像必须经过压缩后存储以减少存储空间,本文提出了基于自适应稀疏变换的指纹图像压缩算法.该算法在离线状态下提取指纹图像特征训练超完备字典;在编码过程中,首先利用差分预测编码和稀疏变换将待压缩指纹图像转换到稀疏域,然后对直流系数和稀疏表达系数进行量化和熵编码,从而实现图像信息的压缩.实验表明,在中低码率段,本文算法相比于JPEG、JPEG2000和WSQ等主流压缩算法表现出更优越的率失真性能;在相同码率时,本文算法生成的压缩图像的主观视觉效果更好,指纹识别率更高.     

集成超分辨率重建的图像压缩编码新型框架及其实现

提出一种集成超分辨率重建的图像压缩编码新型框架。在编码端对输入图像以因子2进行下采样,对下采样图像用JPEG标准编解码,而后采用事先通过外部训练库训练得到的字典,对解码后的图像进行基于学习的超分辨率重建。为了进一步提高解码重建图像质量,在算法框架中设计了反馈环节,即在编码端用原始图像减去超分辨率重建图像得到残差辅助图像,在解码端用该残差辅助图像弥补在超分辨率图像重建环节中损失的高频细节信息,在保证残差辅助图像较低编码比特率的情况下,大幅度提高了解码重建图像质量。此外,还实现了框架图像编码控制量化参数的单一化,实用性较强。实验结果表明,算法较JPEG标准在相同峰值信噪比的情况下,编码比特率大幅度降低,压缩倍数提高较多。