基于小波系数相关性的图像自适应空域隐写术

定义图像中像素的嵌入失真是图像自适应隐写中的关键。为提高图像自适应隐写的安全性,根据最小化嵌入失真原则,提出了一种基于小波系数相关性的图像自适应空域隐写术。首先以一维高通、低通滤波器为工具构造方向滤波器;然后沿水平、垂直、对角线方向对图像进行方向滤波,并根据小波系数与其邻域系数的相关性对失真函数进行设计;最后根据像素的嵌入失真值,利用网格码(STC)对秘密信息进行嵌入。实验结果表明,该隐写术能够将嵌入区域集中在内容复杂的纹理区域,且能够有效抵抗通用隐写检测算法的分析。     

一种融合湿纸码和STC码的高效隐写算法

为提高隐写术的嵌入效率,提出一种融合湿纸编码和STC(syndrome-trellis codes)码的隐写算法。首先使用STC码在载体最低位嵌入第一部分信息;将发生变化的载体元素标记为"dry",未变化的元素标记为"wet";利用湿纸编码保持STC的嵌入结果,保证"wet"元素不作修改,选择"dry"元素的修改方式,并利用修改方式携带第二部分信息。接收方利用STC和湿纸码分别从载体的最低位和次低位提取信息。理论分析和实验结果表明,在相同失真下,该算法的嵌入效率和嵌入率都高于STC算法。算法适用于多种载体,安全性优于单纯使用STC码的隐写算法。     

空域序列隐写图像的密钥估计算法*

在已知嵌入消息长度的条件下,隐写密钥可以看做消息嵌入的起始位。将图像像素划分为不同类点,通过分析信息嵌入和最低位置反对各类点的影响,得到图像嵌入信息部分和未嵌入信息部分的差异,最终设计了针对空域序列LSB(least significant bits)隐写图像的密钥估计算法。实验结果表明,该算法可对隐写密钥进行快速有效的估计。     

基于双层湿纸嵌入的自适应图像隐写算法

为了提高隐写系统抗统计检测的能力,对影响隐写算法统计安全性的因素进行了分析,得出减小载密图像统计失真的3条途径。以此为基础,提出一种基于双层湿纸嵌入的图像自适应隐写算法。该算法根据邻域相关性,选取局部环境噪声强的像素作为嵌入对象,利用“湿纸码(WPC)”在其最低有效位及次低有效位嵌入秘密信息。对未压缩图像库的实验表明,该方法比现有算法具有更好的抗统计检测性能。     

最小化扭曲的抗检测隐写算法

为提高秘密数据传输的安全性,提出一种最小化扭曲的图像隐写算法。根据图像平滑特性及具体隐写嵌入操作对特性的影响为载体像素分配扭曲值,以表征在该像素上进行特定嵌入操作对图像总体统计特性的影响程度,再利用STC码选择使图像整体扭曲函数最小的嵌入位置和嵌入方式进行信息嵌入。仿真实验结果表明,该算法具有良好的抗检测性。     

一种基于短重码间距统计的隐写分析方法

根据序列中短重码的分布特征提出一种基于位平面相关性的隐写分析方法.文中定义了短重码间距统计概念,推导分析了统计分布特征.并由短重码间距统计可以反映序列相关性的特点,利用其统计结果在间距等于图像宽度处的统计优势,通过Poisson分布显著性检验检测隐秘消息.实验结果表明,在有效控制虚警概率的前提下,此算法对LSB(least significant bit)匹配隐写有良好的检测性能.另外此算法从位平面的相关特性着手进行隐写分析,在检测过程中不针对具体隐写算法,具有较强通用性.     

基于隐写编码和Markov模型的自适应图像隐写算法

如何构造大容量、低失真和高统计安全的隐写算法一直是隐写研究的难点和热点.提出一种兼顾感知失真和二阶统计安全的自适应图像隐写算法设计思路.算法将载体各部分的平滑度引入隐写编码的生成过程,自适应地利用一簇隐写编码在载体各部分的合理运用降低载密图像失真度;在隐秘信息嵌入方式上利用基于Markov链模型的动态补偿方法提高载密图像统计安全性;算法对载体最低有效位和次最低有效位进行嵌入以保证嵌入容量.实验表明算法在相同嵌入量下相较双层随机LSB匹配算法以及仅使用一种隐写编码的算法,失真度更低且载体统计分布的改变更小,而在失真度和统计分布改变相近时嵌入容量更大.     

小波域最小嵌入失真函数设计及其在隐写中的应用

为了提高隐写方案的安全性,提出一种基于最小嵌入失真原理和网格码的图像隐写算法。首先在离散小波域结合人眼视觉特性和整数提升小波变换设计了失真测度函数,主要考虑了亮度、频率和纹理掩蔽因子对载体失真的影响。然后结合网格码设计了隐写算法,将嵌入信息对载体的修改最小化并且集中在人眼不敏感区域。实验结果显示,方案具有良好的视觉不可见性,且能抵抗空域、小波域等隐写分析的攻击,安全容量达到0.4 bits/pixel。     

基于基音周期预测的低速率语音隐写

为了在保证语音通信实时性和一定隐藏容量的同时降低隐写失真以达到较好的不可感知性,提出了一种以低速率语音为载体的双层隐写算法.通过限制语音子帧基音周期值的搜索集合,实现了第一层隐写;利用搜索集合内基音周期取值的任意性,实现了第二层隐写.双层嵌入过程中,以最小化修改幅度为原则决定基音周期的取值,降低了隐写失真.实验结果表明,算法在实时性方面性能优越,并可较好地抵抗隐写分析算法的检测,在嵌入率达到100 bps时仍保持了良好的语音听觉质量.     

一种针对LSB匹配隐写的负载定位新算法

针对最不重要比特位(Least significant bit, LSB)匹配隐写算法,本文提出了一种新的负载定位算法。将隐写负载定位看作二分类问题,将载密图像每个像素位置看作待分类样本,通过提取载密图像集中每个像素位置在8个方向上的相邻像素差分平方均值特征,利用支持向量机(Support vector machine,SVM)分类器,将每个像素位置划分到正确的类别——负载位置或非负载位置。本文从理论和实验两方面验证了所提分类特征的有效性。针对LSB匹配隐写,本文方法与最大后验概率(Maximum a posteriori, MAP)载体估计方法做出比较,在低嵌入率条件下,本文方法的定位性能有明显提高。     

融合最小化失真与模型保持的隐写算法

目的 为了保证载密图像的抗统计分析能力同时避免对特定载体模型的过度优化,提出一种以最小化失真为目标的隐写算法。方法 算法以各方向元素基团为基本单元定义失真函数,以Fisher准则函数的极大值为标准对失真参数进行优化,将失真函数与统计特征相关联。在秘密信息的嵌入过程中,首先依据邻域系统将图像载体分为若干元素阵列,令不同的阵列对应不同的特征子集,再利用Gibbs抽样和STC(Syndrome-trellis code)编码实现对这些有所差异的特征子集的集成,从而在最小化失真的同时保持载体的统计特征。结果 在3组不同维数的检测算法下比较该算法与同类算法的分类误差。结果表明,该算法能更好地保持统计模型,嵌入率为0.5 bit/pixle时相应特征集的检测误差仍高于0.4,面临高维检测时算法同样具有较高的安全性。结论 该算法借助最小失真思想实现了隐写前后统计特征的保持,且有效避免了在不完整模型上的过度优化,拥有比同类算法更好的适应性和安全性。     

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。     

一种新的矢量量化水印算法

提出了一种新的矢量量化(VQ)数字图像水印算法.该算法所采用的矢量量化器基于关联的双码书结构,双码书分别是传统的基本码书和带标记位的新型扩展码书.在扩展码书中引入了表示水印信息位段的开始与结束标志,可以为每个水印像素动态地分配不等长的字符串.对于信道误差引起的含水印索引丢失,该算法具有良好的鲁棒性.同时,在嵌入以小像素值居多的非二值水印时,可以减少媒体图像块的需求,从而减少了因嵌入水印带来的额外失真.实验结果表明该算法具有良好的性能.     

批量隐写容量研究*

通过对批量隐写的定性分析,提出了增大批量隐写容量的方法。对大容量图像的位平面进行等分分块,采用矩阵编码技术,证明了至多修改像素的1 LSB位能够嵌入2 bit隐秘信息的结论,提升了批量隐写容量,并给出了安全性分析。最后结合隐秘信息的嵌入和提取算法,以航拍图为隐写载体进行实验,验证了算法的有效性。     

应用共生矩阵特征的改进自适应JPEG隐写

针对传统图像隐写算法抵抗通用盲检测能力不足的问题,提出一种基于共生矩阵特征的自适应JPEG隐写算法。该算法在分析图像直方图特征和分块效应特征的基础上,引入能够反映共生矩阵特征的块间系数相关性设计了失真函数,并结合网格码（STC）完成秘密信息的嵌入。实验结果表明,面对三种通用隐写检测算法,算法较以往隐写算法具有更强的安全性和抗检测普适性。     

应用DCT块标准差的自适应隐写算法

目的为提高隐写方案的安全性,提出一种基于DCT(discrete cosine transform)块标准差的JPEG图像自适应隐写算法。方法 DCT块标准差可以反映图像各区域的复杂情况,为此根据取整失真、量化步长以及标准差设计了失真函数,然后结合STC(syndrome-trellis code)编码设计了隐写算法。结果引入DCT块标准差可使失真函数定义更合理,因此图像经隐写后总体失真减小,安全性能得到提高。结论实验结果表明,本文算法与其他同类算法相比具有更强的抵抗隐写检测能力,在质量因子为75时安全容量可达到0.35(嵌入总量和非零AC(交流)DCT系数个数之比)。     

基于差分直方图实现LSB信息伪装的可靠检测

在信息伪装技术研究中,图像中隐藏信息的检测对于保障网络信息安全和提高信息伪装算法的安全性具有重要意义.基于对图像差分直方图的统计观察,提出了一种新的可靠检测空域LSB(least significant bit,最不重要比特位)信息伪装的方法.定义差分直方图间的转移系数作为LSB平面与图像其余比特平面之间的弱相关性度量,并在此基础上构造区分载密图像和载体图像的分类器.这一算法不仅可以高度可靠地确定图像中通过空域LSB替换方法嵌入的秘密信息的存在性,还可以准确估计图像中嵌入的秘密信息数据量的大小.算法物理意义直观,实现简单,计算量小.实验结果表明,针对原始无损存储图像可以获得优于RS(regular singular)隐写分析方法的性能,且计算速度显著高于RS隐写分析方法,有利于实现实时检测.该方法也适用于彩色图像.     

基于矩阵编码的空域信息隐藏算法

普通的LSB替换嵌入算法虽然易于实现,但安全性差.位平面复杂度分割算法是一种较LSB替换算法容量更大的算法,但因其固有的复杂度统计特性,也影响了其安全性.研究了一种基于空域的信息隐藏算法,这种算法引入了矩阵编码,以提高嵌入效率;将隐藏信息嵌入到低3位位平面中,以提高嵌入容量;只有像素值大于规定阈值的像素,才能选为可嵌像素,以防止隐写图像失真.实验结果表明,该算法是一种隐蔽性高,嵌入量大,简单易行的信息隐藏算法.     

基于STC码和分频段嵌入的JPEG隐写技术研究

针对JPEG图像提出了一种基于STC（Syndrome-Trellis codes）编码和分频段嵌入的信息隐藏技术。STC编码是一种二元隐写码,可以用来提高嵌入效率,增强数字隐写系统的安全性。在所提算法中,将离散余弦变换系数（DCT系数）分为六个频段,包括直流、低频、中低频、中频、中高频和高频,与STC编码相结合在不同频段设置不同的嵌入率,通过调节各频段的编码系数,在高频段取得最高的嵌入效率和最低的数据嵌入率,并逐步增加在中高频、直流、中频、中低频和低频段的嵌入率,提高算法的安全性。为了评估所提算法的抗检测性,采用四种隐写分析算法进行测试分析。四种隐写分析算法的检测结果表明,所提算法在多种JPEG图像质量因子下的安全性优于文献中多种隐写算法。     

基于择多准则的新隐写分析方法*

为了达到更为可靠的检测,综合利用现有的检测算法,根据择多准则提出了一个择多分类算法的简化模型,得到了择多分类算法的理论错误分类概率的表达式,错误分类概率的上界和分类效果与检测算法数目的关系.应用该算法到图像空域LSB(least significant bit)隐写的分类问题,得到的实验结果表明该算法在一定程度上改善了分类效果.