F5隐写算法及其隐写分析研究

图像隐写分析是检测、提取和破坏隐写图像中秘密信息的技术,是信息安全领域的研究热点之一.由Westfeld提出的F5隐写算法是一种重要的图像隐写算法.分析了F5隐写算法及其隐写系统,讨论了一种针对F5隐写算法的隐藏检测方法,并给出了具体实现的算法.实验结果表明,F5算法采用矩阵编码,提高了嵌入效率.     

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。     

DGT图像信息隐藏的系数动态选择策略

提出一种DCT图像信息隐藏的系数动态选择策略,并不固定系数的位置,而是对每一幅栽体图像都进行分析,找出最合适该图像的中频系数来隐藏信息.实验结果显示,系数动态选择策略能提高伪装图像的视觉效果,即透明性,同时也能降低误码率.     

DCT图像信息隐藏的系数动态选择策略

提出一种DCT图像信息隐藏的系数动态选择策略，并不固定系数的住置，而是对每一幅载体图像都进行分析，找出最合适该图像的中频系数来隐藏信息。实验结果显示，系数动态选择策略能提高伪装图像的视觉效果，即透明性，同时也能降低误码率。     

一种DCT域的大容量图像隐写算法

离散余弦变换（DOT）域隐写适用范围广且安全性高,但其隐藏容量小、难以用于隐藏储存和隐蔽通信等应用场合。为了弥补这一缺陷,提出了一种基于位平面复杂度分割（BPCS）隐写的DCT域大容量隐写算法。实验结果表明,新算法较好地实现了隐写的不可见性,与传统DCT域隐写算法相比,隐藏容量也得到了明显的提高。     

RS检测算法的分析与改进

针对Jessica Fridrich提出的基于无损嵌入容量的LSB信息隐藏检测方法(RS算法),通过实验讨论了对静态图像隐写分析的准确率有影响的几个主要因素,并分析这些因素产生重要影响的根本原因。提出了对RS算法的改进方案,从而减小隐写检测的偏差程度,提高检测的准确度。     

选择排序的DCT系数对JPEG图像的可逆数据隐藏

JPEG图像压缩算法可以为使用者提供良好的压缩性能,改善图像文件重建质量,在图像和视频处理领域有着广泛的应用价值。 提出了一种可行且有效的对JPEG图像进行可逆信息隐藏的算法。在该算法中,JPEG图像中所有的8×8块中量化的DCT系数重新排列成新的矩阵,纵列为每个块的系数值,横列为同频率下的系数值。对相同频率下的系数进行模拟嵌入比特位,优先选择失真小的频率下的系数嵌入信息,直到嵌入完秘密比特流信息,同时在嵌入秘密信息时根据解码矩阵减少了无效的比特流扩展。实验结果表明,该算法在嵌入同等数量的比特流的情形下能够得到更好的JPEG图像视觉质量和更少的图像比特流扩展。     

针对F5隐写分析算法的FPGA实现

应用密钥来控制隐藏路径已成为一种趋势,随着消息长度的增加和密钥空间的增大,纯软件方式已不能满足隐写分析的实时性要求。针对依赖密钥的隐写算法F5,提出一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的隐写分析方案。正确密钥与错误密钥产生嵌入位置的样本分布具有明显的差异,利用这一特性可以得到F5的正确密钥,从而实现密钥攻击。实验表明,消息长度超过2 000 bit时,该方案和软件攻击相比时间上能降低一个数量级。     

一种基于量化表修改的F5隐写方法

IQTM-F5方法在高嵌入比情况下,DCT系数直方图统计特性会被破坏。针对该问题,利用新的信息嵌入策略并结合IQTM-F5方法中采用的修改后量化表,提出一种保持DCT系数直方图统计特性的F5隐写方法。实验结果表明,该方法能够取得与IQTM-F5方法近似的信息隐藏容量和嵌入效率,隐秘图像具有更高的图像质量,并且抗直方图统计分析攻击的能力更强。     

基于JPEG图像的秘密信息长度估计研究

图像隐写分析就是对信息隐藏系统进行攻击的技术,基于JPEG图像的隐藏信息长度估计的方法最近引起了很大关注。该文分析和讨论了JSteg、F5和OutGuess隐写分析算法。     

基于间隔控制的信息隐藏算法

提出一种在图像离散余弦变换（DCT）域内的信息隐藏算法。为了在基本保证隐秘图像视觉质量的前提下有效提高载体图像的信息隐藏量,该方法使用随机序列进行间隔控制,选择信息嵌入位,把随机序列的种子看成密钥,通过比较变换后的2个DCT系数完成信息的隐藏。试验结果表明,该算法可以兼顾秘密信息隐藏的不可见性和鲁棒性,密钥空间大,能够实现自适应隐藏和提取信息的盲检测。     

一种改进的K均值数字图像水印算法

提出了一种将K均值聚类方法应用到频域的图像水印算法。算法采用彩色图像作为原始图像,首先提取出原始图像的RGB分量,然后对不同的分量进行分块DCT变换,提取其中的DC分量,根据DC分量的大小进行聚类分析,得到其中数值较大的点用来嵌入水印信息,水印在嵌入之前进行置乱,以增强其安全性。仿真实验表明,水印是不可察觉的,并能有效地抵抗一些图像处理攻击,尤其对JPEG压缩具有良好的鲁棒性。     

基于DCT系数的JPEG图像检索算法

针对JPEG压缩标准中直流(DC)系数和交流(AC)系数表征图像内容信息的不同,提出一种基于离散余弦变换(DCT)系数空间分布的检索算法。构造具有旋转不变性的DC系数差向量描述图像特征,根据DCT块中AC系数量化后的特点,提取AC系数分布熵表征图像内容,设置权值函数避免由于AC系数分布熵相同、空间分布不同造成的误检和漏检情况。实验结果表明,该算法不需要完全解压缩、计算复杂度低,能较好体现图像的内容分布。     

鲁棒的高容量音频信息隐藏算法

提出一种音频信息隐藏算法,该算法利用CDMA扩谱方法对秘密信息进行预处理,使用离散小波变换获得掩护声音的近似系数,将秘密信息嵌入到近似系数的离散余弦变换中频部分。实验结果表明该算法具有较高的信息隐藏容量和较强的鲁棒性,能抵抗幅值规范化、滤波、失真、消噪及其部分组合攻击。     

基于直方图对的MPEG-4无损数据隐藏

目前绝大部分无损数据隐藏方案,只能无损恢复嵌入数据,而在数据提取后,原始的视频载体无法完全恢复,本质上仍是有损隐藏算法.为了实现视频无损认证和隐蔽通信,提出基于直方图对的MPEG-4视频无损数据隐藏方法.通过直方图调整,在MPEG-4视频的帧内视频对象平面(I-VOP)的量化离散余弦变换(DCT)系数中隐藏数据.同时,在提取过程中不需要原视频的参与,获得嵌入数据并且完全恢复原始视频.理论分析与实验结果表明,该方法失真程度小,隐蔽性高,适用性大.     

基于DCT域和纹理复杂度的图像水印算法

水印的鲁棒性受背景、纹理、边缘等条件影响较大。为此,提出基于离散余弦变换(DCT)域和纹理复杂度的图像水印算法。对水印信息进行预处理,计算每个图像块的方差并将其按大小排序,对各子块进行离散余弦变换,计算变换后每个图像块的方差并将其按大小排序,根据中频系数将经过方差值排序的水印图像块嵌入载体图像中。测试结果表明,该算法比原始基于DCT的水印算法具有更好的鲁棒性和图像可见性。     

改进的基于DCT的自适应水印算法

基于原始图像的纹理特征和亮度特征以及人类视觉系统的特点,给出一种改进的基于DCT的自适应嵌入水印算法。算法采用Arnold变换对水印图像进行预处理,自适应选择强度因子,将一幅二值水印图像嵌入到原始图像中,实现了水印的不可见性和鲁棒性。仿真实验结果表明,算法对常见的图像处理操作具有较强的鲁棒性和稳健性。     

基于残差分布特性的运动补偿算法

视频编码中离散余弦变换(DCT)对自然图像有很好的去相关性，而对运动残差的去相关性较差。针对DCT对残差编码效率较低的缺陷，该文提出一种基于残差分布特性的运动补偿算法，即将残差中所有非零量化DCT系数分为I/P系数，针对不同类型的DCT系数进行分类(帧内或帧间)运动补偿。在MPEG4的编码质量对比实验中，推荐算法比标准算法提高了2 dB以上，从而表明推荐算法能有效地提高运动残差的编码效率。