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。     

基于同态加密系统的图像鲁棒可逆水印算法

同态加密技术可用于保护数据隐私并允许对密文数据进行算术操作,在云计算安全上有着很好的应用前景.针对云计算中的隐私保护和数据安全等问题,本文提出了一种基于同态加密系统的图像鲁棒可逆水印算法,主要思想为：1）对原始图像进行分块和利用Paillier加密系统进行加密得到密文图像;2）在加密域中,通过模乘法逆元MMI （Modular Multiple Inverse）方法和查询相应的密文映射表得到每个密文分块的统计量,然后利用同态特性对统计量进行直方图平移来嵌入水印信息;3）在接收方,可从含水印的密文图像的统计量直方图中完整提取水印,并可通过对统计量进行与嵌入过程相反的直方图平移操作来恢复原始密文图像;4）含水印的密文图像在直接解密后可从其统计量直方图中完整提取水印信息和恢复原始图像;5）解密后的含水印图像在受到一定程度的攻击后（如JPEG/JPEG2000压缩和叠加高斯噪声等）,水印仍能正确提取.该算法实现了在不对原始图像进行预处理的情况下可直接在加密后的密文图像中嵌入水印,并可分别在加密域或明文域提取水印和恢复原始密文图像或原始明文图像,而且嵌入的水印对常见的图像处理操作具有一定的鲁棒性.实验仿真结果验证了本文算法的有效性.     

一种自嵌入盲检测鲁棒数字水印算法

为了实现鲁棒水印算法的完全盲检测,提出一种自嵌入盲检测鲁棒数字水印算法。该算法对原始图像分块子图进行小波提升变换得到低频近似分量,对近似分量作非负矩阵分解得到可近似表示子块图像的基矩阵和系数矩阵;在此基础上将系数矩阵量化得到鲁棒水印序列,最后鲁棒水印序列自适应量化嵌入原始图像低频自带近似分量。实验结果表明,该方案对常见信号处理具有很强的鲁棒性,实现了鲁棒水印序列完全盲检测。     

一种基于小波变换的鲁棒数字图像水印

提出了一种基于小波变换的鲁棒数字图像水印算法。该算法首先对水印信息进行置乱以降低空间相关性,然后把原始图像进行三级小波变换。并将水印信息嵌入到原始图像的低频子带中,最后经三级小波反变换得到嵌入水印后的图像。实验结果表明,该算法具有较强的鲁棒性。     

基于中值滤波的小波域水印算法

提出一种小波域鲁棒图像水印算法,水印信息被嵌入小波变换的低频子带。为检测对视觉不敏感的离散小波变换低频系数,将小离散波变换的低频子带进行中值滤波,并与原小波变换低频子带的小波变换系数比较,对变化程度小的系数嵌入水印信息。实验结果表明,该算法与基于小波低通滤波的水印算法相比,保证不可见性,对压缩、中值滤波、剪切、锐化等具有更强的鲁棒性。     

整数小波域湿纸码自适应信息隐藏算法

通过对一些已有的自适应隐写算法进行分析,提出一种旨在提高安全性的整数小波域自适应信息隐藏算法.根据隐藏的数据量和载体单元特性确定阈值,自适应地在图像整数小波高频子带系数中选择合适的隐藏位置;利用湿纸码双层嵌入法嵌入秘密数据,并采用直方图调整策略保持小波高频子带系数直方图特性,由此从多方面提高了信息隐藏算法的安全性.大量与同类算法的对比实验表明,在嵌入率小于100%的条件下,该算法具有较强的视觉隐蔽性和抗统计检测的能力.     

NSCT变换和小波包变换相结合的图像隐藏方法

为了更好地解决NSCT域图像隐藏不可见性和鲁棒性之间的矛盾,提出了一种基于NSCT变换和小波包变换相结合的可见光图像隐藏方法,利用NSCT变换将载体图像分解为低频子带和一组高频子带,对低频子带进行二级小波包分解,通过奇异值变换将秘密图像重要位平面信息隐藏在小波包分解低频子带中,次要信息自适应隐藏在NSCT高频子带中。实验表明,在同等嵌入容量下,算法峰值信噪比大于50 dB,对几何攻击和滤波等干扰处理后,秘密图像的归一化系数仍接近于1。     

基于DWT-SVD的奇异向量量化水印算法

提出了一种新颖的可用于版权保护的小波奇异值分解的量化水印算法。与传统的水印比特信息直接嵌入小波系数不同,水印信息被量化嵌入原始图像小波低频子带分块奇异值分解得到的奇异向量中。水印提取无需原始图像,可在密钥和量化阂值控制下实现盲提取。实验表明,含水印图像质量好且能较好地抵抗常规的图像处理,对JPEG压缩具有优异的鲁棒性。     

自嵌入全盲鲁棒水印量化算法

为了提高图像水印的实用性,提出了一种自嵌入全盲鲁棒水印算法。首先,对原始图像进行DWT,将小波低频子带分成互不重叠的子块,对每个子块进行DCT,通过比较各个子块的直流系数与所有子块直流系数的均值之间的大小关系来产生特征水印序列,利用分段Logistic混沌序列对特征水印进行加密;然后,将加密后的特征水印序列通过奇偶量化规则自嵌入到原始图像小波低频子带每个子块的DCT低频系数中;最后,进行IDCT合成和IDWT产生含水印图像。该算法通过结合自嵌入加密的特征水印序列和盲提取认证水印序列达到全盲检测。实验结果表明,该算法对抵抗添加噪声、JPEG压缩及高斯低通滤波等常见的图像处理攻击均具有很强的鲁棒性。     

基于CL多小波变换和组合位平面理论的秘密信息共享算法

针对信息隐藏算法容量和不可见性与鲁棒性矛盾的特点,提出了一种新的基于Chui-Lian(CL)多小波变换和组合位平面(CBP)理论的数字图像载体预处理算法,并将该算法用于以数字图像为载体的信息隐藏,以实现秘密通信和图像共享。其中,CL多小波变换能够将载体图像划分为4个能量等级不同的最低分辨率子图像,组合位平面理论可将子图像解析为不同的位平面层次,在隐藏秘密信息时,可根据最低分辨率子图和组合位平面的能量等级由高到低分别嵌入鲁棒信息、秘密信息和脆弱信息。实验结果表明,在25%的嵌入率时,与基于离散余弦变换和最低有效位方法的信息隐藏算法（DCT-LSB）、基于离散小波变换和最低有效位方法的信息隐藏算法（DWT-LSB）相比,所提算法针对若干常见攻击的鲁棒性有一定程度提升,峰值信噪比（PSNR）分别提高了37.16%和20.00%。     

结合层次结构和直方图平移的无损数据隐藏

针对现有基于差值直方图方法利用原始图像结构关系上的不足,提出了一种基于层次结构和差值直方图平移的无损数据隐藏方法RDH-HSDHS。RDH-HSDHS利用原始图像数据块中像素的差值形成直方图,充分利用图像中相邻像素间的相关性嵌入数据,为了进一步利用数据块中的参考像素进行数据嵌入,将参考像素组成新的图像进行下一层水印嵌入,直到当前层的嵌入容量小于解码所需的附加信息的长度或隐秘图像质量小于给定阈值。实验仿真结果表明,RDH-HSDHS能较好利用原始图像的全局和局部特性,在嵌入容量和隐秘图像质量之间达到较好的折中,在隐秘图像质量超过30 dB的同时,嵌入容量大于0.75 bit/pixel。另外,与相似方法的性能比较证明了提出方法的优势。该方法能有效应用于高质量需求的图像载体中进行信息隐藏。     

图像隐藏信息与图像噪声分辨研究

针对图像经过信息隐藏与经过噪声干扰具有不同的特性,从图像隐藏信息和加噪的数学原理入手,引入图像直方图和差分直方图的模型,在图像小波分解高频系数差分直方图的数学模型基础上,利用高频系数差分数值的方差对图像是否隐藏信息或被噪声干扰进行分辨,给出了具体的计算判断方法。最后,在标准图像集上进行实验。结果表明,即使在图像直观统计参数基本相同的情况下,该方法也能明显分辨出两种不同的干扰现象,取得良好结果。     

Reversible data hiding scheme based on the Haar discrete wavelet transform and interleaving prediction method

Although many data hiding schemes have been proposed in the frequency domain, the tradeoff between hiding capacity and image quality is still an existing problem to be solved. In this paper, we proposed a novel reversible data hiding scheme based on the Haar discrete wavelet transform (DWT) and interleaving-prediction method. First, a one-level Haar discrete wavelet transform (DWT) is implemented to the cover image, and four sub-bands, LL?,??HL?,??LH and?HH, are obtained. Sub-bands HL, LH??and?HH are chosen for embedding. After that, the wavelet coefficients of the chosen sub-bands are zig-zag scanned and two adjacent coefficients are used for prediction. The secret data is embedded in the prediction errors, which is the difference between the original value and the predicted value of the wavelet coefficients. The experimental results showed that our scheme has good performance compared with other existing reversible data hiding schemes.     

Robust reversible watermarking scheme using Slantlet transform matrix

The need for a robust reversible watermarking method has recently attracted more attention. This paper presents a novel robust reversible watermarking scheme based on using the Slantlet transform matrix to transform small blocks of the original image and hiding the watermark bits by modifying the mean values of the carrier subbands. The problem of overflow/underflow has been avoided by using histogram modification process. Extensive experimental tests based on 100 general images and 100 medical images demonstrate the efficiency of the proposed scheme. The proposed scheme has robustness against different kinds of attacks and the results prove that it is completely reversible with improved capacity, robustness, and invisibility in comparison with the previous methods.     

基于PSNR小波域量化调制水印嵌入方法的参数定量估算

量化步长是量化调制方法中的重要参量,但是目前无法定量计算。针对这个问题,以抖动量化调制方法为研究对象,以小波变换系数为量化系数,提出了基于峰值信噪比(PSNR)的量化步长定量估算方法。首先根据量化误差的分布情况给出了基于量化步长的量化误差定量估算方法,然后根据小波变换的性质推导出了量化步长、水印序列长度与PSNR之间的定量关系式。实验结果显示,量化步长取值相同时实验测得的PSNR值和定量关系式计算出的PSNR值基本一致,验证了推导的定量关系式。     

基于线性空间隐藏模型的可逆图像水印算法

提出一种基于线性空间隐藏模型的可逆图像水印算法.通 过对原始图像载体互不重叠的划分形成图像块序列,对其进行整数小波变换,获取待嵌水印子带.根据0/1水印序列和线性空间隐藏模型,将水印不可感知地嵌入到图像的小波域中,提高水印鲁棒性和不可见性. 只需判断奇偶性提取水印,并且通过简单逆向平移恢复原始.线性空间隐藏模型的提出实现了水印间相互独立,从而 使该算法能扩展到多著作权的无损水印领域.投票原则的使用又进一步提高水印的 鲁棒性和降低了误检率.在无外界干扰的条件下,拥有密 钥和其他秘密参数的用户能够无损恢复原始图像.仿真实验表明,与相关工作比较该算 法能应对一定程度的有损压缩和高斯噪声攻击,表现出 较高的鲁棒性、安全性和不可见性.     

基于Contourlet变换的多方向织物疵点边缘检测

基于小波的多尺度织物疵点边缘检测算法只能在水平、垂直和对角方向获取边缘信息,容易造成方向性边缘的丢失。提出一种基于Contourlet变换的多方向织物疵点边缘提取算法,对织物疵点图像Contourlet分解后多个方向上的高频子带系数进行自适应阈值去噪,求取各方向子带系数的模极大值,将高频模极大值系数与低频系数进行反变换,通过直方图统计及去除孤立点的细化方法得到织物疵点边缘。仿真结果表明,该方法得到的疵点边缘信息更加丰富,尤其对棉结等区域类疵点能得到更加逼近疵点真实边缘的检测结果。     

Reversible data hiding based on block median preservation

This paper proposes a reversible data hiding scheme for gray level images. It exploits the high correlation among image block pixels to produce a difference histogram. Secret data is embedded based on a multi-level histogram shifting mechanism with reference to the integer median of each block. The image blocks are divided into four categories due to four corresponding embedding strategies, aiming at preserving the medians during data embedding. In decoder, the median pixels are retrieved first followed by the hidden data extraction, and the host image can be accurately recovered via an inverse histogram shifting mechanism after removing the secret data from the marked image. Experimental results validate the effectiveness of our scheme and demonstrate that it outperforms several previous methods in terms of capacity and marked image’s quality.