一种大容量的二值图像信息隐藏算法

针对二值图像取值形式为二值和信息隐藏量少的特点,提出一种在能在各种二值图像中进行大容量信息隐藏的方法.该方法将二值图像分割成大小为2×2的图像块,再根据每个块黑白像素的个数的不同,自适应地确定可嵌入隐藏信息的比特数,以尽量减少对载体图像的修改痕迹,隐藏信息的提取不需原始载体图像及其它辅助信息,是一种完全的盲提取.实验表明该算法在不明显引入修改痕迹的情况下,可显著提高信息隐藏量,比常用的二值图像信息隐藏算法的隐藏容量大一倍以上.     

基于等级结构的二值文本图像认证水印算法

针对二值文本图像的结构特点, 定义了度量图像中像素点``可翻转性'的像素扩展差, 在此基础上, 提出了一种基于等级结构的用于图像完整性和所有者认证的脆弱水印算法. 根据等级结构, 将原始图像划分为多等级子块, 然后对各等级子块进行独立的水印生成和嵌入. 根据像素扩展差的大小, 将图像块内的像素点划分为``可翻转'和``不可翻转'像素点. 将混沌调制后的``不可翻转'像素点的值映射为混沌系统的初值, 经过混沌迭代生成水印信号, 然后将水印信号替代``可翻转'的像素点, 完成水印的嵌入. 另外, 在图像的最高级子块中嵌入所有者信息, 实现对所有者的认证. 实验结果表明, 该算法具有良好的视觉透明性, 可对二值图像的均匀区域进行有效保护, 并对图像的内容篡改进行多级检测与定位.     

作用于块奇偶性的二值图像数据隐藏算法研究

提出一种作用于奇偶性矩阵之上的二值图像数据隐藏算法.算法首先对原始图像进行分块,获取原图的奇偶性矩阵和标志矩阵;再对这些矩阵进行二次分决,使用标志矩阵衡量块的可嵌入性,选取可嵌入的奇偶性矩阵块并在其上修改至多一个值来嵌入数据.嵌入过程中,从要修改的奇偶性矩阵值对应的原始图像块中翻转可修改程度最高的像素,使得奇偶性矩阵块所代表的信息和嵌入信息相一致.文中对算法隐藏容量、数据嵌入后图像质量和安全性进行了分析.实验结果表明,该算法有图像质量好、修改像素少、嵌入容量大等优点,并能很好地应用于二值图像的认证中.     

抗拼贴攻击的二值图像认证算法

为提高算法抵抗拼贴攻击的能力,本文结合块相关思想提出一种二值图像认证算法.该算法首先将每个图像块中的像素点分为“可翻转”和“不可翻转”两类,将“不可翻转”像素点 Hash 生成水印信息,用其替代相应映射块的“可翻转”像素点实现水印嵌入.通过比较图像块重构水印及提取水印的一致性判断该图像块的真实性,并结合各图像块邻域篡改特征进一步提高篡改检测性能.实验结果表明,该算法不仅提高了在替换、添加、删除攻击下的篡改检测性能,而且能够有效抵抗拼贴攻击.     

多重秘密共享的DCT域二值图像隐藏方案

研究了一种新的二值图像隐藏方案,即将一幅二值图像隐藏在多幅载体图像中.针对二值图像取值形式为二值的特点,该方案第一次把变长游程编码算法、多重秘密共享思想和DCT域的信息隐藏算法结合在一起,并根据载体图像的最大隐藏信息量把秘密图像游程长度序列分成n块,由n个密钥控制并分别隐藏在n幅载体图像中.实验表明,该算法在不明显引入修改痕迹的情况下,可显著提高安全性和鲁棒性,并且可以无损还原.     

多重秘密共享的DCT域二值图像隐藏方案

研究了一种新的二值图像隐藏方案,即将一幅二值图像隐藏在多幅载体图像中。针对二值图像取值形式为 二值的特点,该方案第一次把变长游程编码算法、多重秘密共享思想和IX了1域的信息隐藏算法结合在一起,并根据载 体图像的最大隐藏信息量把秘密图像游程长度序列分成n块,由n个密钥控制并分别隐藏在n幅载体图像中。实验 表明,该算法在不明显引入修改痕迹的情况下,可显著提高安全性和鲁棒性,并且可以无损还原。     

嵌入率可调和低修改率的二值图像密写算法

为了提供大而可调的二值图像信息隐藏容量和保持载密二值图像良好的视觉质量,提出一种基于分块和矩阵编码的二值图像信息隐藏算法.将二值图像划分为互不相交的2×2的图像子块,随机选择黑白相间的边缘子块作为可嵌子块,应用(1,n,k)矩阵编码实现最多只改变n块可嵌子块中一块的1个像素即可嵌入k比特信息,以及修改像素的规则.选择不同的矩阵编码方案,可以得到不同的嵌入率和像素修改率.理论分析和实验结果表明,本文算法具有信息嵌入量大,效率高,修改率低,安全性好;其信息嵌入率选择具有高度弹性,可以根据实际要求选择在嵌入率和载密图像质量都很理想的密写方案.     

基于LSB和多重秘密共享的二值图像隐藏方案

提出一种新的二值图像隐藏方案,将一幅秘密二值图像隐藏在多幅公开载体图像中,实现对秘密二值图像的保护。针对二值图像取值形式为二值的特点,该方案第一次把变长游程编码算法、多重秘密共享思想和LSB算法糅合在一起,并根据载体图像的最大隐藏信息量把秘密图像的游程长度序列分成n块,由n个密钥控制分别隐藏在n幅公开载体图像中。实验表明,该算法在不明显引入修改痕迹的情况下,可显著提高峰值信噪比和安全性,且算法简单易行。     

基于行程编码的二值图像数字隐写算法

针对二值图像仅有两种颜色,对像素修改敏感的特点,提出了一种基于行程编码的二值图像数字隐写算法.将原始图像划分成子块,并以zigzag扫描的顺序对块内像素进行行程编码,通过修改较大的行程来嵌入信息.修改行程时采用行程拆分与合并策略.并考虑对应像素的"可翻转度".同时.秘密信息嵌入时利用纠错码数字隐写的原理,通过使用共享密钥来进一步增强算法的安全性.实验结果表明,该算法不仅具有一定的隐藏容量,而且保证了我密图像质量,并能够较好地保持行程统计特性,从而说明该算法具有较高的安全性.     

基于混沌映射和遗传算法的公开数字水印技术

本文提出一种基于混沌映射和遗传算法的鲁棒公开图像水印技术.随机选取若干子块,并在子块中随机选取一个像素点,通过修改该点像素值与子块的均值之间的大小关系来隐藏水印信息.结合混沌映射和遗传算法提高水印的安全性和不可感知性;通过重复嵌入提高水印的鲁棒性.实验结果表明,本文方法具有较好的不可感知性以及对通常的图像处理具有很好的鲁棒性,并且优于同类方法.     

A new data hiding scheme for binary image authentication with small image distortion

A new data hiding scheme for binary image authentication that has a small distortion of the cover image is proposed in this paper. Using the data-embedding algorithm that is based on Hamming codes, the proposed scheme embeds authentication information into the cover image with flipping only a small number of pixels. A special type of the pixels are selected and flipped by a new algorithm to minimize visual distortion. This new algorithm is based on ELSSM (Edge Line Segment Similarity Measure). Randomly shuffling the bit-order of the authentication information to be embedded, the information can only be extracted by the designated receiver who has the symmetric key. We employ two measurement metrics: miss detection rates for the degree of security and PSNR (Peak Signal-to-Noise Ratio) and ELSSM for the degree of the image distortion to demonstrate the feasibility of the proposed scheme. Using these metrics, we analyze the proposed scheme and the previous schemes. The analysis reveals that the proposed scheme requires less image distortion than the previous schemes whilst achieving the same level of the miss detection rate. Experimental results demonstrate that the proposed scheme is more resilient against recent steganalysis attacks than the previous schemes.     

Block-based fuzzy-image authentication method

Abstract

Fragile watermarking methods have been widely used for image authentication. A novel image-authentication method based on fuzzy coding is presented in this work. This method is a block-based method and it consists of watermark generation, watermark embedding, watermark extraction, tamper detection, and image recovery phases. First, the cover image is divided into nonoverlapping blocks. In the watermark-generation step, fuzzy sets and fuzzy coding are used. To generate fuzzy sets, three threshold points are selected from a histogram of the cover image and fuzzy sets are created by using these threshold points. Memberships of pixels are calculated to generate features. Fuzzy coding is used to generate the watermark. The watermark-embedding function uses ±1 data hiding function for each block. Therefore, high visual quality is achieved. The generated watermark is compared with the extracted watermark in the tamper-detection phase. Finally, a new image-recovery algorithm is proposed for recovering tampered areas. To evaluate the proposed method, visual quality, tamper detection ability, image recovery capability, and computational complexity were used. The experimental results clearly indicated that the proposed method was a success.     

用遗传算法优化二值图像信息隐藏技术的方法

提出了一种新的基于块的二值图像信息隐藏方法，该方法用遗传算法进行优化。首先用混沌映射置乱欲隐藏信息的比特顺序，然后用遗传算法来寻找一个较好的系统参数，使之确定的比特顺序与块的特征具有较好的一致性。从而减少要取反的像素个数，提高图像的视觉质量。另外，该参数也是提取信息比特的密钥，增强了所隐藏信息的安全性。实验结果证实了该方法的有效性。     

基于图像块像素差的大容量无损信息隐藏算法

为使提取嵌入的秘密信息后能无损恢复原始载体图像,提出一种基于图像块相邻像素差的大容量无损信息隐藏算法。将原始载体图像进行分块,并按一定顺序扫描图像块得到一系列像素序列,通过计算每个序列中相邻像素的差值得到差值直方图,从中选择2个最大峰值点将秘密信息嵌入。实验结果表明,与其他无损嵌入算法相比,该算法在保证较好不可见性的情况下,信息嵌入容量较大,峰值信噪比较高。     

基于分层嵌入的二值图像隐写方法

提出了一种非加性失真的二值图像隐写方法,该方法对载体图像进行分割,生成两张子图,通过传递影响因子更新失真,并使用最小化失真隐写编码实现消息嵌入。相较于固定失真不变的加性失真隐写方法,所提方法结合了二值图像只有黑色和白色两种像素的特性,使其能够捕捉像素点间修改的相关性,实现动态修改失真,从而提高了二值图像隐写的视觉质量和隐写安全性。     

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。     

优化参数化二元模映射信息隐藏

目的 针对目前信息隐藏的嵌入和提取函数为固定表达式,存在容易被隐写分析和非法提取信息的安全隐患,以及基于模函数的隐写研究现状,提出信息隐藏参数化设计思想、优化参数化二元模映射隐写算法。方法 首先提出信息隐藏参数化设计定义和分析参数化信息隐藏算法的安全性,然后提出优化参数化二元模映射隐写算法。优化参数化二元模映射隐写算法将两个像素值优化组合后的模运算结果映射到一位n²进制信息,从而实现信息隐藏。结果 优化参数化二元模映射隐写算法的密钥空间大,载密图像均方差小于或等于同类算法。结论 信息隐藏参数化设计可以有效提高信息隐藏算法的抗隐写分析能力和抗信息提取能力;优化参数化二元模映射隐写算法与同类算法相比,具有更好的载密图像视觉质量和安全性。     

结合二维Logistic映射与二维离散余弦变换的数字图像隐藏技术

为了应对日益增大的图像安全问题, 提出一种结合二维Logistic映射与二维离散余弦变换(2D-DCT)的数字图像隐藏算法. 首先, 利用二维Logistic映射产生的混沌序列对秘密图像进行像素扩散与置乱, 从而达到对秘密图像的加密效果. 接着, 分块对载体图像进行二维离散余弦变换, 然后把扩散与置乱后的图像信息分存在变换后每块的右下角. 最后再进行二维离散余弦反变换(2D-IDCT), 并得到隐密图像. 实验结果也表明, 该算法安全可行且隐藏效果良好.     

二值文本图像信息隐藏分析

通过大量实验发现,基于块中心跳转的二值文本图像密写算法,其二值文本干净图像和密写图像的游程统计特性差别较大,而二值文本密写图像和二次密写图像的游程统计特性差别较小。基于该规律提出一种二值文本图像信息隐藏分析方法,对待测图像进行二次密写,计算待测图像和密写图像游程统计函数的差异值,当差异值大于门限时,待测图像是干净图像,否则是密写图像。通过分类实验的方法确定了几种典型字体的判决门限。实验结果表明,利用该方法和相关判决门限,密写检测率可达99．9％。     

Development of a data hiding scheme based on combination theory for lowering the visual noise in binary images

In order to raise the embedding capacity and simultaneously reduce the artifact effect caused by embedding secret messages into binary images, a novel data hiding method based on the combination theory is proposed. In the proposed scheme, a secret position matrix is designed to improve the hiding capacity which is capable of preventing the least distortion based on the combination theory. Our new scheme enables users to conceal more than one bit of secret data by changing at most one pixel in one subimage. We have derived a formula for computing the payload and the possible modification pixels of a block. Compared with the existing schemes in terms of the hiding capacity and the visual artifacts, as our experimental results show, the proposed scheme is capable of providing a better image quality protector even with a more efficient secret data hider.