利用纠错码的JPEG图像压缩域隐写算法

在对JPEG图像压缩域数据进行分析的基础上,提出了一种以JPEG图像为载体的隐写算法.算法利用纠错码信息隐藏的原理,以对共享密钥进行纠错编码得到的纠错码码字为载体码字,将对秘密信息进行映射编码得到的错误图样嵌入其中,得到载密码字;然后以块为单位,将载密纠错码码字嵌入到JPEG图像压缩域中幅值较大的AC系数中.实验及分析表明,算法在确保一定的嵌入容量的情况下,具有较好的视觉不可感知性和统计不可感知性,并且满足密码学中的"Kerchhoff准则".     

基于运动矢量相位角和卷积码的大容量视频隐写算法

为提高视频隐写中秘密信息的嵌入容量,提出一种基于运动矢量相位角和卷积码的大容量视频隐写算法。通过研究视频流中每一个帧组里的Ｐ帧和Ｂ帧上的运动信息,将秘密信息经过交织变换,用相位角的值表示不同的数字序列并作为卷积码的基本生成矩阵,使用卷积码来嵌入秘密信息。实验表明,该算法具有嵌入容量大、不可见性好和稳健性强等特点,在保持良好视频质量的前提下,可以达到视频隐写中大容量嵌入的目的。     

一种基于MPEG音频编码的隐写算法

为了解决在压缩音频中实现高透明性、大容量信息隐藏的问题,提出了一种新的基于MPEG音频编码的盲检测隐写算法,首先通过对可变长码字(VLC)配对,实现对原始码字空间的扩展,然后利用码字映射规则完成秘密信息的嵌入.该算法能够保持隐写前后的压缩音频文件大小不变,隐写过程中不需要对MPEG音频进行完全解码.实验结果表明,所提出算法计算复杂度低,同时可获得较高的隐藏容量和良好的不可感知性.     

基于MP3的后置式自适应隐写算法

针对MP3隐写算法较为复杂、隐写容量较小的问题,提出一种基于MP3的后置式隐写算法。该算法根据待嵌入秘密信息的多少以及采用Hb码表编码的小值区码字数目的多少,自适应、较均匀且随机地选取嵌入位置,通过改变载体码字的末位实现秘密信息的嵌入。提取信息时无需解码,找到嵌入位置,提取码字的末位从而恢复秘密信息。所提算法在容量方面较MP3stego算法提升约3倍以上,在不可感知性方面较以往采用码字映射的隐写算法提升约10%;另外秘密信息提取时无需解码,大大提高了效率。实验证明了所提算法的安全性、时效性,其能基本满足安全通信的需要。     

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.     

一种新的基于双伪随机数的图像隐写算法

为提高数字图像隐写中的隐藏信息容量,提出了一种基于双伪随机数的图像隐写算法.首先介绍了伪随机数生成和双像素嵌入信息原理,然后将随机产生的整数伪随机数看作一个辅助像素值,结合载体图像中的一个像素值将两位秘密信息同时嵌入到一个载体图像像素中,从而在像素改变较小的情况下提高隐藏容量.最后分析了算法的嵌入性能,并通过仿真实验证明,该方法在提高隐藏信息容量的同时,也具有很好的安全性能.     

一种以AAC压缩音频为载体的隐写方法

通过对AAC编码原理的研究,提出一种基于MDCT量化系数小值区的秘密信息嵌入方法,从而实现了一种能在AAC压缩文件中隐藏大量秘密信息的隐写算法.算法先部分解码载体AAC文件,根据码表搜索出小值区,再通过码字得到一组量化系数,按规则修改每组的最后一个量化系数,然后进行部分编码得到嵌入后的AAC文件.该隐写算法可实现盲提取,且运算复杂度较低.实验结果表明,算法的嵌入容量较高,具有良好的不可感知性,并具有一定的抗隐写分析性,能够抵抗常用的LSB隐写分析方法以及Harmsen提出的基于加性噪声的隐写分析方法.     

大容量 MP3 比特流音频隐写算法

通过对MP3编解码算法原理的研究,提出了一种基于小值区哈夫曼编码特点的信息嵌入方法--码字映射替换规则,进而实现了一种能在MP3压缩文件的比特流中隐藏大量信息的盲检测隐写算法.算法先对载体mp3文件部分解码,搜索出适合嵌入的小值区码字,然后按规则修改比特流中的相应码字来嵌入秘密信息.实验结果表明,算法的容量高于MP3Stego,计算复杂度低,同时可保证不可感知性,并具有一定的不可检测性,能抵抗针对MP3Stego的隐写分析算法.     

基于模运算的图像隐写算法

提出了一种基于模运算的图像隐写算法.利用伪随机数来控制嵌入容量的大小,随机地取一定位数的二进制信息,将该二进制信息转换成十进制,并与指定的数字进行模运算,得到运算后的商和余数,然后将商和余数分别嵌入到预先选定的一个像素对中.这种隐写算法在提高隐藏信息容量的同时,也具有很好的安全性能.     

基于变步长量化的安全图像隐写

图像隐写通过将信息隐藏在载体图像中进行秘密传送,实现隐蔽通信.提出了VSQS图像隐写算法,利用密钥控制生成高斯序列并取整,用于对经伪随机排列后的图像像素进行变步长量化,根据量化像素与秘密信息之间的关系来修改像素,实现信息的嵌入.同时给出了该算法的一种扩展(称为TLQS隐写).实验结果表明,VSQS和TLQS图像隐写可提供较大的隐藏容量,并能抵抗几种常见的隐写分析方法.     

Using contourlet transform and cover selection for secure steganography

In this paper, we present a new adaptive contourlet-based steganography method that hides secret data in a specific or automatically selected cover image. Our proposed steganography method primarily decomposes the cover image by contourlet transform. Then, every bit of secret data is embedded by increasing or decreasing the value of one coefficient in a block of a contourlet subband. Contourlet coefficients are manipulated relative to their magnitudes to hide the secret data adaptively. In addition to proposing contourlet-based steganography method, this work investigates the effect of cover selection on steganography embedding and steganalysis results. We demonstrate, through the experiments, that choosing suitable cover image by a proper selection measure could help the steganographer reduce detectability of stego images. The proposed technique is examined with some state-of-the-art steganalysis methods, and the results illustrate that an image can successfully hide secret data with average embedding capacity of 0.02 bits per pixel in a random selected cover image. Cover selection improves the embedding capacity up to 0.06 bits per pixel. Several experiments and comparative studies are performed to show the effectiveness of the proposed technique in enhancing the security of stego images, as well as to demonstrate its gain over the previous approaches in literature.     

A novel high payload steganography scheme based on absolute moment block truncation coding

In this paper, we propose an efficient steganography method in the compressed codes of absolute moment block truncation coding (AMBTC). Many recent related schemes focus on implementing reversible data hiding in compressed AMBTC bit stream. However, the reconstructed image of AMBTC is already lossy and the strict reversibility severely limits embedding capacity. Due to the simplicity and regularity of AMBTC codes, implementing irreversible hiding scheme causes very slight loss visual distortion of reconstructed image in exchange of significant improve in embedding capacity. In proposed scheme, smoothness of AMBTC compressed trio is firstly detected, which is then indicated by substituting the LSB of high quantity level with flag bit. For smooth trios, the differences between both quantity levels are firstly encoded by Huffman coding and then concatenated with secret data to generate modified low quantity levels. Meanwhile, all bits in bit planes of smooth trios are substituted with secret data as well. For complex trio, secret bits are only embedded into quantity levels, which is similar to smooth trio except for the differences are encoded by Lloyd-Max quantization. Experimental results indicate that proposed scheme outperforms prior methods both in imperceptivity and embedding capacity, which confirms the effectiveness and superiority of our work.

     

Increasing image compression rate using steganography

The goal of image compression is to remove the redundancies for minimizing the number of bits required to represent an image while steganography works by embedding the secret data in redundancies of the image in invisibility manner. Our focus in this paper is the improvement of image compression through steganography. Even if the purposes of digital steganography and data compression are by definition contradictory, we use these techniques jointly to compress an image. Hence, two schemes exploring this idea are suggested. The first scheme combines a steganographic algorithm with the baseline DCT-based JPEG, while the second one uses this steganographic algorithm with the DWT-based JPEG. In this study data compression is performed twice. First, we take advantage of energy compaction using JPEG to reduce redundant data. Second, we embed some bit blocks within its subsequent blocks of the same image with steganography. The embedded bits not only increase file size of the compressed image, but also decrease the file size further more. Experimental results show for this promising technique to have wide potential in image coding.     

使用四叉树分割进行自适应空域隐写

目的 针对自适应隐写术可有效避免对载体敏感区大量修改的关键问题,为间接提高安全性和增大隐写容量,在四叉树分割和自适应像素对匹配（APPM）的基础上提出一种自适应空域隐写术。方法 首先该方法以图像块的纹理复杂度作为一致性测度并且设置图像块大小为判别准则进行图像分割,根据四叉树分割结果中面积较小的图像块属于复杂区域,较大的属于平滑区域,按照图像块面积大小将图像分成由高复杂、中复杂、低复杂三大区域构成。其次嵌密方式采用APPM,根据密信容量和载体图像选择进制数B。最后,为了保证安全性和提高容量,优先选择高复杂区嵌入不低于B进制的密信,在中复杂区进行B进制的密信嵌入,在低复杂区选择不高于B进制的密信嵌入。结果 为了验证提出的方法,选8幅经典图作为实验,在嵌入率1.92 bit/pixel的情况下,与已有PVD系列算法和DE算法相比具有更高的PSNR值,PSNR值高达48 dB。此外与APPM算法比较,在嵌入率2.5 bit/pixel情况下,该算法的平均KL距离相比传统APPM算法减小了25.37%,平均一阶Markov安全指标值相比传统APPM算法减小了12.11%,对应的平均PSNR值相比传统APPM算法提高0.43%,在嵌入率1.5 bit/pixel情况下,该算法的平均KL距离相比传统APPM算法减小了37.84%,平均一阶Markov安全指标值相比传统APPM算法减小了26.61%,对应的平均PSNR值相比传统APPM算法提高1.56%。此外,从RSP图库中随机选1 000幅图作为数据集,在嵌入率0.5,0.6,0.7,0.8,0.9和1.0 bit/pixel条件下,结合SPAM特征和SVM分类器的最小平均错误率均高于LSB系列经典算法和APPM算法。结论 1）考虑了人类视觉系统对图像不同区域的敏感性不同,通过对图像进行四叉树分割预处理,优先选择非敏感区进行隐写,保证了一定的安全性要求,低嵌入率下抗SPAM检测和统计不可见性方面比较有优势。2）在四叉树分割中,对于隐写前后图像的四叉树分割结果不同的异常情况,采用一种图像块纹理复杂度调整方案,保证了密信正确完整提取。3）利用了APPM算法的大容量特性,可以隐写嵌入率大于1 bit/pixel的密信,比较适用于大容量的密信隐写,而且可以嵌入任意进制的密信,最大程度地减少嵌入失真,此外,进行了四叉树分割预处理,在安全性方面优于传统APPM算法。     

基于准三维变换的视频隐写算法

结合离散余弦变换(DCT)的能量压缩能力和离散小波变换(DWT)的多分辨率特性,提出一种基于准三维变换的视频隐写算法。该算法利用二维小波变换描述视频序列的帧内信息,通过一维离散余弦变换描述视频序列的帧间信息,从而有效利用视频序列的空间及时间冗余,将秘密信息嵌入在DCT系数的量化过程中,保证了视频序列的稳定性及秘密信息提取的准确性。实验结果表明,该算法具有较好的视觉不可见性与较高的嵌入容量,且可实现秘密信息的盲提取。     

基于运动矢量多直方图修正的视频可逆隐写算法

针对基于直方图平移的视频隐写算法与视频内容相关性不强进行了研究,提出了一种基于运动矢量多直方图修正的H.264视频可逆隐写算法。该算法通过统计特定帧中宏块移动的速度特性和散乱度对人眼视觉的敏感程度设计修正参数,再根据修正参数设计多个二维直方图,最后在非特定帧中通过二维直方图修正算法嵌入信息。实验结果表明：与同类型视频隐写算法相比,嵌入容量平均提高8.2%,在满嵌时该算法的PSNR和SSIM的变化值分别平均降低19.9%和17.5%,该算法在保持较低的比特率变化下,具有更好的嵌入容量和不可感知性。     

利用模运算及其周期性特点的安全隐写算法

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,提出一种基于模运算及其周期性特点的安全隐写算法。首先将秘密信息流转为n进制信息流表示,然后根据余数循环的特点,应用具有安全特性的模函数将一位n进制信息嵌入载体图像的一个像素中,直至信息嵌入完毕。选择不同的参数n可以得到不同的嵌入率和载密图像视觉质量。理论分析和实验结果表明,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;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隐写方案。与同类算法相比具有更强的实用性。