基于分割采样的小波域图像信息隐藏算法及性能分析

提出了一种结合加密技术的小波域变换图像信息隐藏算法.该方法首先利用分割采样置乱变换对待隐藏图像进行变换加密处理,并对载体图像进行多分辨率小波分解,然后根据人眼视觉特性自适应选取信息隐藏的小波变换域系数.在此基础上,将置乱加密信息乘上一个调节嵌入深度的权值后叠加到所选小波域嵌入位置,实现图像信息的自适应隐藏.实验结果表明,所提出的信息隐藏算法具有非常好的不可见性,对于大量的隐藏攻击手段具有较好的安全性和鲁棒性.     

一种大容量的DCT域信息隐藏算法

基于DCT（离散余弦变换）域的信息隐藏算法是目前应用最广的变换域算法,此类算法的最大不足是嵌入信息量小。通过分析DCT域隐藏算法隐藏容量少的原因,提出了一种大容量的DCT域信息隐藏算法。算法首先对载体图像进行频谱均匀化处理,然后对图像进行全局DCT变换,并将隐藏信息嵌入到载体图像的低频DCT系数上,信息嵌入采用分段量化的方法实现,提取隐藏信息时不需要原始载体图像。实验结果表明,该算法的嵌入容量大,不可感知性好。     

信息隐藏技术在密钥传输中的应用

本文给出了一种通过混沌置乱和小波变换相结合的方案，实现图像的信息隐藏传输。方案利用Arnold变换，对密钥图片进行混沌加密置乱，然后将经过小波变换的密钥图像嵌入到同样经过小波变换的载体图像中。通过网络传输，接收端确认是载体图像后，从载体图像中提取密钥图像，再运用Arnold反变换使密钥图像恢复成为原始密钥图像。     

图像加密域可分离可逆信息隐藏算法的系统设计与实现

改进了一种图像加密域可分离可逆信息隐藏的算法,设计并实现了一个图像加密域的可分离可逆信息隐藏软件系统。在此系统中,内容拥有者对未压缩的原始图像使用加密密钥进行加密。然后,信息隐藏者使用信息隐藏密钥把加密图像的最低位平面进行压缩,在压缩所得的空余空间里嵌入额外数据。最后得到包含嵌入信息的加密图像：拥有信息隐藏密钥的接收方,尽管不知道原始图片内容也可以提取出隐藏信息;拥有加密密钥的接收方可以获得原始图像的近似图,但是不能提取隐藏信息;如果同时拥有加密密钥和信息隐藏密钥,那么既可以提取出隐藏信息,也可以利用自然图像的空间相关性恢复出图像的相似图像。实例测试的结果表明,算法具有嵌入容量大、操作更灵活的优点。     

基于LSB图像隐藏系统的设计与实现

文中运用Matlab实现了基于空域KIB（Least Significant Bit）灰度图像隐藏与提取系统。图像隐藏系统由置乱模块、加密模块和嵌入模块组成。置乱模块采用基于行列置换的置乱算法，经过多次迭代处理，将原始图像变换为灰度均衡的灰度图像，迭代的次数作为密钥一。加密模块借鉴通信系统中常用的伪随机序列加密的方法，运用软件产生m序列对置乱后的图像进行加密处理。m序列的初始值作为密钥二。经过置乱、加密后的图像进入嵌入模块，采用最低位隐藏方法将数据信息嵌入到载体图像中。图像信息提取系统则由解隐藏、解密和反置乱三部分组成。     

基于混沌理论和整数变换的可逆信息隐藏

针对传统可逆信息隐藏算法存在宿主图像质量下降明显、安全性低、信息恢复需要较多额外负载等问题，提出一种混沌理论和整数变换相结合的可逆信息隐藏算法。将载体图像分为大小为2×2的子块并对其像素区分为标记像素和隐藏像素；将子块像素偶数化并将其扩展再获取与基像素的差异值；若扩展像素和差异值满足给定门限条件时，将混沌加密隐藏信息经整数变换再嵌入载体子块隐藏位置像素的最低有效位；否则，将标记位置像素奇数化并记录该原始像素的最低有效位。仿真测试表明，所提出的隐藏方法能够实现载体图像与原始图像无损恢复，不仅有效地减少了传输负载，且具有较高的安全性。     

基于Peano曲线扫描的大容量密文域可逆信息隐藏方案

针对现有密文域可逆信息隐藏算法中存在嵌入率低、安全性不足等问题进行了研究,提出了一种利用图像像素间相关性的大容量密文域可逆信息隐藏方案.首先利用图像位平面间相关性减小冗余,再使用Peano曲线对位平面进行扫描,利用游程霍夫曼编码对每个位平面进行压缩,而后利用图像高位信息对低位空间进行填充,最后用填充消息作为隐藏密钥对秘密信息异或加密实现嵌入.实验结果表明,该方法可完全可逆地恢复原始图像,平均最大嵌入容量达2.53 bpp.     

基于灰关联的自适应灰度图像信息隐藏算法

以灰关联理论和小波变换为基础,提出一种具有良好透明性和鲁棒性的信息隐藏算法.使用自定义压缩方法对预嵌入的水印灰度图像进行压缩后置乱编码.根据灰关联度的大小在载体图像的小波变换域中选取相对非平滑区作为秘密信息隐藏的区域.对区域进行DCT变换后尽量选取中高频系数中绝对值大的系数作为秘密信息嵌入位.根据小波域的人眼视觉掩蔽特性确定嵌入的强度.实验表明,文中算法具有比较好的透明性,而且能够对一些常见的攻击如噪声、几何剪切、JPEG压缩、滤波等均具有较好的鲁棒性.     

基于LSB图像隐藏系统的设计与实现

文中运用Matlab实现了基于空域LSB(Least Significant Bit)的灰度图像隐藏与提取系统。图像隐藏系统由置乱模块、加密模块和嵌入模块组成。置乱模块采用基于行列置换的置乱算法,经过多次迭代处理,将原始图像变换为灰度均衡的灰度图像,迭代的次数作为密钥一。加密模块借鉴通信系统中常用的伪随机序列加密的方法,运用软件产生m序列对置乱后的图像进行加密处理。m序列的初始值作为密钥二。经过置乱、加密后的图像进入嵌入模块,采用最低位隐藏方法将数据信息嵌入到载体图像中。图像信息提取系统则由解隐藏、解密和反置乱三部分组成。     

基于位平面分割的密文域可逆信息隐藏算法

针对传统密文域可逆信息隐藏算法嵌入率低的问题,为提高嵌入容量,提出一种基于位平面分割的可逆信息隐藏算法。首先对高位平面进行定长游程编码压缩,压缩结果进行流加密并作为其头部信息,利用压缩冗余嵌入数据;然后对中位平面进行Logistic混沌加密;最后将低位平面进行位翻转,利用AGM（Adaptive Group Modification）方法嵌入数据。实验表明,该方法实现简单,嵌入率不超过0.5bpp时,解密后携秘图像的PSNR≈47.8dB,实现了解密与提取的可分离,提取后再解密图像可100%恢复。     

基于位平面无损压缩的密文域可逆信息隐藏

针对密文域可逆信息隐藏算法中嵌入率不高,可逆性不强,鲁棒性差的问题,提出一种密文图像位平面无损压缩的可逆信息隐藏算法。首先介绍二进制数据位压缩编码方式,使用该方式将低位平面信息存储于压缩后的高位平面中。而后加密图像,采用比特替换的方式在低位平面嵌入秘密信息,最后按位重组图像。接收方提取秘密信息和恢复图像的操作相互独立。实验证明,该算法具有较高的嵌入率,可逆恢复的载体图像质量较好,能够有效抵抗一定程度的噪声及数据丢失攻击。     

基于图像伪装与双向差值扩展的密文域可逆信息隐藏算法

数字图像在云环境下的安全性问题已成为信息安全领域的研究热点之一。为解决传统密文域可逆信息隐藏算法缺乏伪装性,容易受到恶意攻击与信息隐藏空间容量小的问题,提出了基于图像伪装加密与双向差值扩展的大容量密文域可逆信息隐藏算法。该算法首先利用矢量量化与离散小波变换两种技术对原始图像进行伪装加密,从而保证隐蔽性,使得图像在云环境中安全传递;其次采用基于双向差值扩展的信息隐藏技术对伪装加密图像进行秘密信息的嵌入,以实现高容量的信息隐藏。实验结果表明,所提算法不仅实现了图像伪装,而且最终得到的含密伪装图像与原始图像在视觉上无明显差别,峰值信噪比达到40 dB以上,对原始图像起到了很好的伪装效果;同时实现了高容量的秘密信息嵌入,图像平均嵌入率接近0.6 bpp,表现出了良好的实验性能。     

基于JPEG图像的信息隐藏体系的研究

本文是介绍基于JPEG图像信息隐藏整个体系结构的研究,包括秘密信息的嵌入、提取和对隐写图像的分析,并且提出了一种比较完善的信息隐藏和提取的设想,通过与信息安全的结合,将IDEA分组密码体制应用于水印图像的加密和解密,加密后的二值序列顺序嵌入到载体图像的低频DCT系数上。最后就是对于隐写分析做了概括性的论断。     

基于位平面压缩的密文医学图像可逆信息隐藏算法

针对目前医学图像可逆信息隐藏算法嵌入容量小、需要对图像进行感兴趣区域（ROI）划分、接收方操作不灵活等缺点,结合医学图像特点,提出了一种基于位平面压缩的可分离式密文域信息隐藏算法。首先,将256级灰度医学图像分解成8个位平面,压缩高4个位平面,用峰值点像素值填充压缩后的空间,重构图像;然后,对重构的图像头部、中部、尾部分别加密;最后,在尾部根据嵌入密钥选取位置,通过直方图平移算法嵌入信息,接收方可根据密钥持有情况实现信息提取与图像恢复的可分离操作。实验结果表明,通过压缩图像预留空间来存放信息避免了辅助信息的传输,能有效提高嵌入容量,同时具有较高的安全性。     

图像多区域信息隐藏算法

本文分析了信息隐藏变换域方法鲁棒性强的原因 ,指出其实质就是将机密信息多处隐藏。将这一思想应用于信息隐藏的空间域方法 ,提出MLSB算法。该算法把载体图像分为n×n个区域块 ,用LSB方法将机密信息隐藏到图像的每一个区域块。当图像遭受攻击后 ,图像像素值发生改变 ,通常这种改变只能发生在图像像素值的某些位。所以 ,仍然可以从未改变的像素值中提取嵌入信息。文中给出了MLSB信息嵌入和提取算法 ,并通过多方面的实验检测该算法。实验表明 ,和LSB算法相比 ,该算法的鲁棒性全面提高 ,也超过了很多信息隐藏的变化域方法。该算法对滤波亦有较好的鲁棒性。但该算法抗压缩能力 ,特别是在较低位平面时较差     

图像空域可逆信息隐藏研究进展

可逆信息隐藏是信息隐藏技术的重要分支,它不仅能从含密载体中提取秘密信息,还能无损地还原原始载体。以图像空域为载体的可逆信息隐藏研究根据图像是否被加密可分为明文域和密文域。早期,该领域研究基本在明文域开展,在保证可逆嵌入的前提下,着重提高嵌入容量与减少嵌入失真。随着人们日益重视隐私保护和数据安全,密文域的信号处理引起广泛关注。密文域可逆信息隐藏结合加密技术和可逆信息隐藏技术,从而达到载体内容保护和秘密信息传递的双重目的。本文梳理现有的相关文献,分别对明文域和密文域的研究进行归纳与分析,按照时间先后顺序帮助理清各类方法的发展脉络及其关联。首先,概括明文域的经典方法,包括差值扩展、直方图平移、预测误差扩展和多直方图修改4种方法及其改进版本。其次,阐述密文域中基于加密后腾出空间、加密前预留空间和通过加密腾出空间3类方法的研究进展。再次,总结指出明文域的研究趋向于减少嵌入失真,而密文域的研究趋向于提高嵌入容量,其在鲁棒性及安全性方面的进展则相对缓慢。最后,结合当前研究面临的实际问题,如载体多元化、有损信道传输和安全性等,进一步展望未来的研究趋势。总之,可逆信息隐藏研究的有效性与实用性仍有待提高,面向不同应用需求时,亟需学者提出新的理论支撑与评价体系。     

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。     

基于像素交换及时空混沌映射的信息隐藏方法

提出了一种在图像载体中进行信息隐藏的新方法。该方法通过硬c均值聚类分析,确定可嵌信息区域,在可嵌信息区域内的相邻像素间通过像素交换来编码信息。采用时空混沌置乱技术,控制秘密信息的嵌入过程,并对嵌入信息进行加密。该方案具有较好的视觉隐蔽性及统计隐蔽性,并且密钥空间大,实现了算法可公开的信息隐藏。     

基于压缩感知和GHM多小波变换的信息隐藏算法

针对基于秘密信息置乱方法等类型的信息隐藏算法不可见性低和抗攻击性弱这一问题,提出了一种基于压缩感知和GHM多小波变换的信息隐藏算法。首先,将载体图像进行一次GHM多小波变换,再对所得到的中间能量区域进行一次小波变换得到HH分量,将HH分量进行奇异值分解;其次,将秘密图像进行小波变换,将得到的小波系数进行压缩感知得到观测矩阵,再对观测矩阵元素进行奇异值分解;最后,利用秘密图像的奇异值替换掉载体图像的奇异值来完成秘密信息的嵌入。实验结果表明,相比两种加密算法,算法不可见性（PSNR值）分别提高5.99%和22.11%;对低通滤波、椒盐噪声、高斯噪声、JPEG压缩等常见攻击具有良好的鲁棒性,相关系数（NC）平均增强了4.11%和11.53%。     

基于小波域块分类的信息隐藏算法

提出一种新颖的基于混沌序列加密隐藏信息,并对载体图像进行小波域块分类的信息隐藏算法。包括混沌序列的生成、基于纹理掩蔽的块分类方法和信息嵌入与提取算法。利用Matlab实现信息隐藏的算法,计算载体图像的峰值信噪比和提取信息的相似度。实验证明,利用该算法隐藏信息更为方便、安全可靠,信息隐藏量大,在因特网通信中具有较好的应用前景和使用价值。