最大奇异值移位的鲁棒图像信息隐藏

为了提高图像信息隐藏的鲁棒性和不可感知性,提出了一种基于图像块最大奇异值移位的鲁棒信息隐藏算法.算法首先对图像分块并对每个图像块进行奇异值分解,根据图像块最大奇异值的大小选择合适的阈值,并对图像块的最大奇异值进行区间划分,通过将最大奇异值移位到与秘密信息比特相对应的区间实现秘密信息的嵌入.实验结果表明,该算法具有较大的嵌入容量,且在嵌入相同大小的秘密信息时与其他同类算法相比,具有更好的图像视觉质量和鲁棒性.该算法更能适应噪声环境下的信息隐藏.     

小波域基于差分统计量直方图平移的图像鲁棒可逆信息隐藏算法

随着互联网技术的飞速发展和5G时代的到来,数字多媒体的交流和传播变得越来越便捷。为了解决网络环境下,数字图像的版权保护、完整性认证和篡改定位等问题,本文提出了一种小波域基于差分统计量直方图平移的图像鲁棒可逆信息隐藏算法,其主要思想为：1）对载体图像进行Haar小波变换;2）对变换后所得到的低频子带进行分块并计算分块的差分统计量以构造差分统计量的直方图;3）通过平移直方图将秘密信息嵌入到图像的低频子带中,并通过Haar小波逆变换得到带秘密信息的图像;4）在接收方,通过计算低频子带的分块差分统计量可以将秘密信息准确地提取出来,并且通过执行直方图平移的逆操作可以无损地还原出原始的低频子带,从而无失真地恢复出原始载体图像;5）带秘密信息的图像在遭到一定程度的图像处理操作的攻击后,被嵌入的秘密信息仍然可以被有效地提取出来,例如压缩因子为30的JPEG压缩和标准差为30的加性高斯噪声。与现有的几种鲁棒可逆信息隐藏算法相比,本文算法有更强的鲁棒性。实验结果验证了本文算法的有效性。     

无损载体和鲁棒代价结合的JPEG图像鲁棒隐写

目的传统隐写技术在实际社交网络信道上难以保护秘密信息的完整性。在社交网络中,图像往往经过有损压缩信道进行传输,从而导致隐蔽通信失效。为了保证经过压缩信道传输的载密图像鲁棒性,设计安全鲁棒的隐蔽通信技术具有实际应用价值。基于最小化图像信息损失,本文提出无损载体和鲁棒代价结合的JPEG图像鲁棒隐写。方法首先,指出构造无损载体能有效维持隐写安全性和鲁棒性的平衡,对经过压缩信道前后的JPEG图像空域像素块进行差分,构造无损载体以确定鲁棒嵌入域;其次,通过对离散余弦变换(discrete cosine transform, DCT)系数进行"±1"操作,并计算空域信息在压缩传输前后的损失,设计衡量DCT系数抗压缩性能的鲁棒代价;同时,验证在低质量因子压缩信道下鲁棒代价更能区分DCT系数的鲁棒能力,最后,利用校验子格编码(syndrome-trellis code, STC),结合无损载体和鲁棒代价对秘密信息进行嵌入。结果实验在BossBase1.01图像库上进行对比实验,相比于传统JPEG隐写技术,构造无损载体作为嵌入域能有效地将信息平均提取错误率降低24.97%,图像的正确提取成功率提高了21...     

整数变换实现大容量图像无损信息隐藏

目的 针对图像无损信息隐藏中嵌入容量和隐藏图像质量问题,描述了一种基于可逆整数变换算法在图像中实现较大容量数据嵌入的无损隐藏方法。方法 定义的可逆整数变换算法先计算图像块n个像素点的整数平均值,在整数变换过程中将各像素点与平均值之间的差值扩展到4倍。结果 整数变换后图像块所有像素点最低两位有效位相同,产生的冗余信息可用来嵌入2(n-1)比特数据。结论 给出了一种新的可逆整数变换算法并实现较大容量图像无损信息隐藏,实验结果表明该方法具有较大的数据嵌入容量和较好的隐藏图像质量,嵌入数据和原宿主图像均能从隐藏图像中无失真恢复。     

基于二维直方图修改的JPEG图像可逆信息隐藏

JPEG(Joint Photographic Experts Group)是目前运用最为广泛的压缩图像格式,运用可逆信息隐藏技术对其进行原始性和完整性认证具有非常重要的意义。文章通过分析JPEG图像存储尺寸与系数分布之间的关系,提出了一种新的基于二维直方图修改的JPEG图像可逆信息隐藏算法。该算法将离散余弦(Discrete Cosine Transform,DCT)系数对分成七种类型,每一种类型对应一种独特的映射方式。同时文章还提出了一种新的根据0系数量化步长之和排序的块选择策略,并将其和频段选择结合起来。实验结果表明,我们的方法可有效抑制无效移动,减少嵌入失真,在视觉质量以及存储尺寸保持方面都取得了较好的性能。     

利用改进整数变换实现图像无损信息隐藏

为了在图像中实现无损信息隐藏,并提高数据嵌入容量和隐蔽性,给出一种基于改进整数变换的无损信息隐藏方法。首先对图像块采用改进算法进行整数变换,使得变换前后图像块引入失真较少,然后自适应选择整数变换后引入失真较小的可修改图像块进行整数变换,并嵌入较大数据量的机密信息,在公共信道进行传输后接收端能正确提取机密信息,并无损恢复原宿主图像。实验结果表明,该方法具有较大的数据嵌入容量和较好的隐蔽性,可用于医学图像中隐藏病历信息及遥感、军事图像的无损隐秘传输等领域。     

基于JPEG2000压缩域的图像信息隐藏方法

为了与图像压缩标准JPEG2000相适应,提出了两种可直接在JPEG2000压缩域内进行信息隐藏的方法,分别采用JPEG2000编码过程和解码过程进行实现。它们既支持无损压缩,也适用于有损压缩,从而具有较广的适用范围。实验结果表明这两种实现方法具有较好的不可见性和压缩性。     

基于线性预测的图像无损信息隐藏方法

对Thodi算法（Thodi D M, Rodrfguez J J. Reversible watermarking by prediction-error expansion [ C] //Proceedings of the 6th IEEE Southwest Symposium on Image Analysis and Interpretation, Lake Tahoe, Nevada, 2004 ： 21-25）进行了预测误差算法和嵌入／提取算法2方面的改进．较好地实现了大数据量信息在图像中的隐秘传输,使提取隐藏数据后能无损恢复原图像．该方法已用于将病人信息隐藏在医学图像中,使得藏有信息的图像在传输过程中出现噪声或丢失信息时,仍可较好地从中提取病人信息;亦可用于遥感、军事图像的隐秘传输等领域．     

基于直方图对的JPEG图像无损数据隐藏

提出一种基于直方图对的JPEG图像无损数据隐藏方法。该方法通过调整直方图,在JPEG图像的量化后DCT中频系数中嵌入隐藏数据。同时,能够在不需要原始图像的情况下对隐藏数据进行盲提取并无损恢复图像数据。通过设置2个阈值来选择调整的直方图对和进行调整的DCT系数块,该方法能够在嵌入大数据量的同时依然保持较好的视觉效果。     

适用于高误比特率信道的鲁棒信息隐藏

提出不需要原始图文件比对即可提取出隐藏信息的方法。作法是应用扩频信息隐藏技术,选取部分隐藏位置与加入错误修正编码和交错器,强化信息隐藏的强度,以JPEG压缩破坏、随机信道破坏与图像分割等方式来验证。实验结果显示,在JPEG压缩品质为80%,压缩率为16倍时,提取隐藏信息的误比特率在6%以内;随机信道破坏的破坏率在15%时,误比特率在13%以内;图像分割1/2时,误比特率在13%以内。表明该方法能提高信息隐藏在高误比特率信道的鲁棒性。     

Robust lossless data hiding using clustering and statistical quantity histogram

Lossless data hiding methods usually fail to recover the hidden messages completely when the watermarked images are attacked. Therefore, the robust lossless data hiding (RLDH), or the robust reversible watermarking technique, is urgently needed to effectively improve the recovery performance. To date a couple of methods have been developed; however, they have such drawbacks as poor visual quality and low capacity. To solve this problem, we develop a novel statistical quantity histogram shifting and clustering-based RLDH method or SQH-SC for short. The benefits of SQH-SC in comparison with existing typical methods include: (1) strong robustness against lossy compression and random noise due to the usage of k-means clustering; (2) good imperceptibility and reasonable performance tradeoff due to the consideration of the just noticeable distortion of images; (3) high capacity due to the flexible adjustment of the threshold; and (4) wide adaptability and good stability to different kinds of images. Extensive experimental studies based on natural images, medical images, and synthetic aperture radar (SAR) images demonstrate the effectiveness of the proposed SQH-SC.     

Lossless data hiding using bit-depth embedding for JPEG2000 compressed bit-stream

We have proposed a reversible information hiding for binary images. In this paper, we present a Iossless data hiding method for JPEG2000 compressed data based on the reversible information hiding. In JPEG2000 compression, wavelet coefficients of an image are quantized, therefore, the least significant bit plane （LSB） can be extracted. The proposed method recovers the quantized wavelet coefficients of cover images from Stego images. To realize this, we embed not only secret data and the JBIG2 bit-stream of a part of the LSB plane but also the bit-depth of the quantized coefficients on some code-blocks. Experimental results demonstrate the feasibility of application of the proposed method to image alteration detection for JPEG2000 compressed data.     

A lossless robust data hiding scheme

This paper presents a lossless robust data hiding scheme. The original cover image can be recovered without any distortion after the hidden data have been extracted if the stego-image remains intact, and on the other hand, the hidden data can still be extracted correctly if the stego-image goes through JPEG compression to some extent. The proposed scheme divides a cover image into a number of non-overlapping blocks and calculates the arithmetic difference of each block. Bits are embedded into blocks by shifting the arithmetic difference values. The shift quantity and shifting rule are fixed for all blocks, and reversibility is achieved. Furthermore, owing to the separation of bit-0-zone and bit-1-zone as well as the particularity of arithmetic difference, minor alteration applying to the stego-image generated by non-malicious attacks such as JPEG compression will not cause the bit-0-zone and the bit-1-zone to overlap, and robustness is achieved. Experimental results show that, compared with previous works, the performance of the proposed scheme is significantly improved.     

明文图像可逆信息隐藏综述

图像可逆信息隐藏作为信息隐藏的重要分支,发展至今已近三十年,因其独有的图像无损恢复能力,一直备受医学、司法、军事等重点领域的青睐。然而现有可逆信息隐藏研究成果繁多,迁移知识广泛,本文简要梳理可逆信息隐藏的发展脉络,在回顾经典算法的基础上,加以简化、注释,总结成功经验,展望潜在应用,以期为研究者提供一个按图索骥的探索路径。本文主要包括3个部分,分别为位图（Bitmap,BMP）图像的可逆信息隐藏（适用于空域嵌入操作）、JPEG （Joint Photographic Experts Group）图像的可逆信息隐藏（适用于频域和编码域嵌入操作）和鲁棒可逆水印（适用于扩展性研究）。通过近百篇高影响力文献的梳理可知,可逆研究的受众广泛、基础深厚,其严谨的数学定义和简明的机理论证是深受研究者推崇和坚持的重要原因。“干净、简明”的特点也是其能够与现实应用有效结合的强力抓手。增加可逆算法对于载体多样性的普适性研究,引入新的评价指标来导引算法与现实应用的融合,将是未来可开拓的方向。可逆信息隐藏技术能够恢复图像初始状态,其独特之处在于图像本身就是一个复杂语义的信息表达。这既要求可逆嵌入操作所施加的影响不能改变图像所表达的主要语义,又要求该操作是可消除的,保留溯源能力,将内容的信息表达权始终交由图像本身。这一特点不仅为敏感领域信息处理所亟需,也是其他常见领域并不排斥的。严格来说,一定程度上的复原本就是事物发展到一定阶段后的必然追求。据此,本文认为推广可逆研究与多学科融合解决更难、更广泛的问题,实现长远发展,是完全必要且可行的。     

基于混沌和斜变换的卫星图像抗压缩隐藏传输

针对星上一些重要图像数据的传输问题,提出了一种基于混沌序列和斜变换的大容量卫星遥感图像抗压缩隐藏传输方法.通过利用混沌序列随机选取原始高分辨率遥感载体图像块,并对其进行斜变换后在斜变换域中高频系数中嵌入秘密图像的斜变换系数,对选取的载体图像块进行逆斜变换得到含密载体图像.含密载体图像在经过卫星数传系统有损数据压缩后下传,地面接收端可以从解压后的含密载体图像中正确提取秘密图像.实验结果表明,提出的隐藏算法可抵抗星上JPEG2000有损压缩,并在保证良好的不可见性的情况下获得了较高的嵌入容量,可应用于卫星数据传输.     

一种大嵌入容量的可逆数据隐藏方法

为了提高可逆数据隐藏容量, 定义了一种新的基于n维图像块向量的可逆整数变换算法, 整数变换后图像块所有像素最低两位有效位相同, 产生了较大的冗余信息, 可用来实现较大容量的可逆数据隐藏。将该方法与现有的一些方法进行了实验比较, 结果表明该方法在嵌入相同数据量时具有更好的隐蔽性, 并且还提高了最大数据嵌入量。该方法具有较好的隐蔽性和较大的数据嵌入容量, 嵌入数据和原宿主图像均能从隐藏图像无损恢复。     

边缘和纹理优先的可逆数据隐藏算法

为了提高加水印图像的感知质量,对基于图像像素预测误差的嵌入算法进行了研究。优先选择了图像的边缘和纹理进行差值扩展嵌入,并结合压缩性非常高的溢出位置图,实现了高视觉质量、大嵌入容量的可逆数据隐藏算法。