批量二值图像的隐写研究

摘要信息隐藏的核心是隐写容量和隐秘信息的安全性。采用批量二值图像和图像分块技术,提出了一种符合Cachin安全性定义的批量二值图像隐写模型。在满足静态Markov链和独立嵌入的条件下,分析了批量二值图像隐写的容量,并证明了基于K-L散度的批量二值图像隐写的安全性。批量二值图像隐写的容量与载体数、图像分块等相关性实验的验证和分析表明,本模型具有一定的理论和应用价值。     

二值图像中的安全隐写

隐秘信息的安全性和容量是信息隐藏研究的热点之一.基于K-L散度和Cachin的安全性定义,提出了一种二值图像的安全隐写算法.首先阐述了批量隐写的安全模型,通过对二值图像批量隐写的分块之间的关系分析,形式化证明了该模型在一定条件下的理论安全性.其次,说明了大尺寸二值图像的隐写与提取隐秘信息的算法.该算法对大尺寸二值图像进行分块,采用混沌映射进行分组,把隐秘信息批量隐写到分块之中,并实现可逆提取.实验的结果和分析表明了该算法的有效性,对批量隐写研究具有一定的理论意义.     

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.     

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。     

基于二值图像的信息隐藏算法

针对二值图像修改痕迹明显的特点,提出一种失真较小的二值图像信息隐藏算法.给出翻转点选择标准,定义二值图像所有适合翻转的像索点集合.考虑视觉特性,提出可翻转像素点修改得分的计算方法,设定可翻转点选取的门限值,将含有可修改像素点的图像块视为隐藏消息的载体块.对二值图像进行分块,利用STC编码,在载体块序列中选择一条信息嵌入...     

二值文本图像隐写分析算法

提出了一种基于模式分析的二值文本图像隐写分析算法。在深入研究当前国内外二值图像信息隐藏和隐写分析算法的基础上,提出了图像"模式"的概念,并将图像模式按照修改其中心像素对人体视觉的影响程度分成三类,建立了二值图像最佳嵌入位置模式库;通过分析二值文本图像的模式在嵌入信息前后的变化特征,提出了基于模式分析的二值文本图像隐写分析算法。实验证明该算法是一种性能较佳的二值文本图像隐写分析算法。     

基于模式分析的二值文本图像隐写分析算法

在研究已有的二值图像信息隐藏和隐写分析算法基础上,给出图像“模式”的概念,按修改图像模式中心像素对人体视觉的影响程度将图像模式分成3类,建立二值图像最佳嵌入位置模式库,通过分析二值文本图像的模式在嵌入信息前后的变化特征,提出基于模式分析的二值文本图像隐写分析算法。实验证明,该算法的性能较佳。     

基于视觉感知与菱形编码的图像隐写算法

为提供较大的隐写容量和保持良好的载密图像质量,提出一种基于视觉感知和菱形编码的图像隐写算法。根据人类视觉系统,针对人眼对图像的高中低灰度区、纹理区及平滑区的敏感度的不同,在不同区域选择嵌入不同数量的秘密信息;同时为了尽可能减少对图像像素值的改变,采用改进的菱形编码来嵌入秘密信息。实验结果表明,与HVS-OPAP算法相比,该算法图像的嵌入容量提高了4.09%,获取的隐写图像具有更好的不可感知性,同时峰值信噪比平均提高了1.5dB,而且该算法具有抗RS隐写分析能力,安全性更高。     

基于方向编码的离散余弦变换域图像隐写算法

提出一种基于方向编码的离散余弦变换(DCT)域图像隐写算法。将秘密图像进行8×8块的离散余弦变换后,采用JPEG标准量化表进行量化,将得到的DCT系数做行程编码,间接提高嵌入容量。同时对载体图像进行8×8块的离散余弦变换,采用改进的量化表进行量化,由此提高嵌入容量和含密图像的质量。通过基于方向编码的嵌入算法将秘密信息嵌入载体图像DCT系数的中低频部分。实验结果证明,该隐写算法嵌入容量大,得到的含密图像视觉质量好,可抵抗 分析攻击。     

基于奇异值的鲁棒图像隐写算法

为提高数字图像隐写算法的鲁棒性和透明性,提出一种基于奇异值分解和矩阵编码的图像隐写算法。分析奇异值分解的稳定性,采用EMD （exploiting modification direction）矩阵编码方法,将秘密信息嵌入在将图像块进行奇异值分解所得的奇异值向量中。图像块奇异值的稳定性保证隐写算法的鲁棒性,采用EM D编码算法嵌入秘密信息比特使得算法具有较高的嵌入效率。实验结果表明,该算法嵌入秘密信息后图像失真小,与原始 EM D算法相比,该算法具有更好的鲁棒性。该算法能够很好的应用于噪声环境下的图像隐写技术。     

基于二值化指纹图像细节点提取的改进算法

深入研究了二值化指纹图像细节点提取算法,针对已有算法中存在伪细节点和遗漏细节点的问题,提出了一种改进的二值化指纹图像细节点提取算法。该算法在原有提取算法的基础上,采用了形式分割图段、结合纹线方向提取、合并图段等措施。大量实验表明,该算法显著地减少了伪细节点和遗漏细节点的出现,是一种较为理想的二值化指纹图像细节点提取算法。     

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".     

基于行程编码的运动图像帧间压缩算法

运动图像在时间域上的数据相关性很大，利用相关性屏蔽无变化数据，使之表现为大量连续相同数据，进而用行程编码进行压缩。对帧问施行的基于异或运算的无损压缩算法和基于差值量化的有损压缩算法对远程教学及网络视频会议图像传输、监视系统的开发有重要实用价值。     

一类基于小波包分解的彩色图像隐秘检测算法

提出了一种基于小波包分解的彩色图像隐秘检测算法,算法中利用了一种彩色图像线性预测模型,根据小波包分解系数绝对值与线性预测值的对数误差生成特征向量,采用Fisher线性判别进行分类识别。实验证明此算法对彩色隐秘图像具有较高的识别率。     

频域二元纯相位编码压缩成像

基金项目：NSFC-广东联合基金项目(U1201255);国家自然科学基金项目(61201396,61201227,61301296,61377006);高等学校博士学科点专项科研基金项目(20113401130001);安徽省自然科学基金项目(1208085QF114);安徽大学博士科研启动经费项目(33190218);安徽大学青年基金项目(KJQN1120)     

二进制编码差异演化算法在Agent联盟形成中的应用

在多Agent 系统中,通过形成联盟可以提高Agent求解问题的能力,因此,联盟是多Agent系统的重要合作方法.从本质上讲,Agent联盟的形成是一个复杂的组合优化问题.引入差异演化算法来解决这一问题.差异演化是一种基于群体差异的演化算法,适合于求解连续空间的最优化问题.首次将以实数编码的差异演化算法应用于Agent 联盟问题,提出二进制编码的差异演化算法解决组合优化问题,通过引入S型函数把变异操作的结果限制在集合｛0,1｝上,可以快速、高效地找出合适的Agent 联盟.与遗传算法和蚁群算法的对比实验表明,该算法是正确、有效、可行的,在运行时间和解的性能上都优于相关算法.     

基于数字图像三角形剖分的信息伪装算法

提出按像素的灰度值作图像区域非均匀剖分的思想,并利用这种思想实现了一种信息伪装算法.视像素的灰度值为拟合数据,用最小二乘法作数据拟合,得到数字图像的自适应非均匀剖分算法,并以图像的非均匀三角剖分为例给出了详细剖分过程.将保密图像的三角剖分信息用四进制数记录,并对公开的数字图像作相同的剖分,将剖分信息及保密图像的灰度信息隐藏于公开的图像中,利用三角形剖分下图像的重构,即得到一种图像信息伪装新算法,其突出优点在于极大地降低了编码和解码的时间.通过不同类型图例的实验,表明带隐藏数据的伪装图像不易被察觉带有隐藏信息, 并且重构图像的质量较好,是一种可行的信息伪装新算法.     

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％。     

基于相关性的图像隐写术

根据图像间的相关性,提出一种新的隐写方法。将秘密图像和载体图像进行小波分解,并将秘密图像的小波域分块,对每一块采用多尺度块匹配机制在载体图像的小波域中寻找与其相似的块。根据相似块计算秘密图像小波域的替换图。用零树小波编码方法对替换图编码。将编码信息以及相似块的映射规则等嵌入载体图像的最低有效位。实验结果表明该方法优于相关文献方法。当以典型的F-16飞机图为秘密图像时,用该方法所提取的秘密图像质量至少提高3dB。