大容量 MP3 比特流音频隐写算法

通过对MP3编解码算法原理的研究,提出了一种基于小值区哈夫曼编码特点的信息嵌入方法--码字映射替换规则,进而实现了一种能在MP3压缩文件的比特流中隐藏大量信息的盲检测隐写算法.算法先对载体mp3文件部分解码,搜索出适合嵌入的小值区码字,然后按规则修改比特流中的相应码字来嵌入秘密信息.实验结果表明,算法的容量高于MP3Stego,计算复杂度低,同时可保证不可感知性,并具有一定的不可检测性,能抵抗针对MP3Stego的隐写分析算法.     

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。     

面向高级音频编码的通用隐写分析方法

针对面向高级音频编码(AAC)音频压缩标准的内容安全和隐写分析算法相对滞后的问题,提出一种面向AAC压缩域的通用隐写分析方法。该算法利用相邻的修正的离散余弦变换(MDCT)系数之间的相关性,构建基于帧间帧内多阶差分相关性的隐写分析子特征,结合AAC编码特性对子特征进行加权融合,得到用于通用隐写分析的特征集合,并采用随机森林组合分类器,实现了面向AAC MDCT系数修改的通用隐写分析。实验结果表明,所提算法对现有隐写算法能够实现有效的通用检测,在相对嵌入率为50%的条件下,各种隐写算法的检测率都能达到80%以上。     

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MP3的后置式自适应隐写算法

针对MP3隐写算法较为复杂、隐写容量较小的问题,提出一种基于MP3的后置式隐写算法。该算法根据待嵌入秘密信息的多少以及采用Hb码表编码的小值区码字数目的多少,自适应、较均匀且随机地选取嵌入位置,通过改变载体码字的末位实现秘密信息的嵌入。提取信息时无需解码,找到嵌入位置,提取码字的末位从而恢复秘密信息。所提算法在容量方面较MP3stego算法提升约3倍以上,在不可感知性方面较以往采用码字映射的隐写算法提升约10%;另外秘密信息提取时无需解码,大大提高了效率。实验证明了所提算法的安全性、时效性,其能基本满足安全通信的需要。     

基于图像校准的通用型JPEG隐写分析

对JPEG图像隐写分析而言,直接在嵌入域中提取特征一般会取得更好的效果.然而,在现有的JPEG隐写术中,由于所嵌入秘密信息的能量要远远小于载体图像本身所具有的能量,因而秘密信息嵌入所引起的载体图像微小失真很难直接从给定的待测图像中发现.基于此,文中在已有JPEG图像全局校准方案的基础上,提出了对JPEG图像进行局部校准的新思路.并在此基础上提出了一种全局与局部校准相结合的通用型JPEG隐写分析算法.通过从待测图像和局部校准图像量化后DCT系数的差分信号中提取特征、以及对从待测图像和全局校准图像分别提取的特征进行差分等方式,使得提取的特征对秘密信息的嵌入更为敏感.此外,文中应用Markov转移概率矩阵,分别提取块内以及横向和纵向块间量化后DCT系数在幅值和符号两个方面的相关性作为特征.仿真结果表明,与已有的JPEG隐写分析算法相比,文中所提出的算法具有更好的检测效果.     

基于变步长量化的安全图像隐写

图像隐写通过将信息隐藏在载体图像中进行秘密传送,实现隐蔽通信.提出了VSQS图像隐写算法,利用密钥控制生成高斯序列并取整,用于对经伪随机排列后的图像像素进行变步长量化,根据量化像素与秘密信息之间的关系来修改像素,实现信息的嵌入.同时给出了该算法的一种扩展(称为TLQS隐写).实验结果表明,VSQS和TLQS图像隐写可提供较大的隐藏容量,并能抵抗几种常见的隐写分析方法.     

安全的MPEG压缩视频数字隐写算法

视频数字隐写具有隐藏容量大的优点,但是通常在获得隐藏容量的间时,却忽视了安全性.为了在二者之间取得平衡,利用纠错码信息隐藏的原理,提出了一种以压缩视频为载体的数字隐写算法.该算法在进行秘密信息嵌入时,采用了二次嵌入的策略,即首先将秘密信息嵌入到纠错码码字,然后将得到的载密纠错码码字嵌入到与不采用差分编码的系数相对应的行程幅度对的幅度值,同时采用比特率控制策略来减小信息嵌入前后的视频流长度变化.实验及分析表明,该算法的隐写结果不仅具有较好的视觉和统计上的不可感知性,而且满足密码学中的"Kerchhoff准则".此外,该算法在确保一定的嵌入容量的情况下,能够使视频流长度在信息嵌入前后保持近似不变.     

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.     

Lossless data hiding in JPEG bitstream

This paper proposes a method of embedding secret data into JPEG bitstream by Huffman code mapping. Although JPEG defined 162 different variable length code (VLC) for AC coefficients, many codes are not used during image compression. According to the statistical results of VLC usage in a cover, we map the unused codes to used codes. The relationships of code mapping are performed by modifying the Huffman values defined in the file header. During data hiding, we replace the codes appearing in bitstream by the mapped codes according to the secret bits. The proposed embedding method preserves the image with no quality distortion and provides more embedding capacity.     

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。     

Low overhead reversible data hiding for color JPEG images

The current paper describes a new technique for embedding secret data in JPEG compressed color digital images. Emphasis is given in improving effective payload percentage over file size increase while retaining low distortion levels. The proposed technique is based on modification of non-zero quantized coefficients. In contrast to previously proposed techniques, the present one does not require the use of non-standard Huffman tables. Apart from that, no side information needs to be included in a JPEG header to assist the decoder in extracting the hidden message. The main idea behind the technique is to create zero population bins in the coefficient histogram in order to accommodate the secret message bits. Specifically, all coefficients whose absolute value is L are modified by 1 in the direction of their sign when a bit 1 is to be embedded or are not modified when a bit 0 is to be embedded. Coefficients with absolute values greater than L are also incremented by one in the direction of their sign, so that they are not confused with coefficients where embedding has occurred. At the side of the decoder, both the message bits can be extracted from coefficients with absolute values L and L+1, and the original image can be restored by shifting all coefficients with absolute value greater than L in the opposite direction of their sign. The results show significant improvement in comparison with representative state-of-the-art techniques, in terms of ratio of payload over file size increase.     

A steganographic method based upon JPEG and particle swarm optimization algorithm

In this paper, a novel steganographic method, based on JPEG and Particle Swarm Optimization algorithm (PSO), is proposed. In order to improve the quality of stego-images, an optimal substitution matrix for transforming the secret messages is first derived by means of the PSO algorithm. The standard JPEG quantization table is also modified to contain more secret messages. The transformed messages are then hidden in the DC-to-middle frequency components of the quantized DCT coefficients of the cover-image. Finally, a JPEG file with secret messages is generated through JPEG entropy coding. We compare our algorithm with Chang et al.’s JPEG-based steganographic algorithm. The experimental results show that our proposed method has larger message capacity and better image quality than Chang et al.’s. In addition, our method also has a high security level.     

全体变长编码映射的JPEG可逆信息隐藏

目的 JPEG(joint photographic experts group)作为一种广泛使用的图像格式,对其进行可逆信息隐藏有实际应用价值。大多数以JPEG图像为载体的可逆信息隐藏方案会导致图像质量降低和文件膨胀。由于在JPEG比特流中,并没有使用较多的变长编码(variable-length code, VLC),因此以未使用的VLC替换已使用的VLC可以实现秘密信息的无损嵌入,但这类方法的嵌入容量有限,且会导致文件膨胀。为了实现更大的嵌入容量并更好地控制文件膨胀,本文提出了新的全体VLC映射方案。方法 首先,重排序原始比特流中的行程长度/幅值大小(run/size value, RSV),获得去除编码冗余的载体;然后,引入中间VLC的概念,根据VLC频数分布,确定使文件膨胀大小相对于嵌入载荷最小的最优中间VLC映射模型;接着,通过计算模拟嵌入下的文件膨胀大小,确定构建最优中间VLC映射所需的嵌入VLC和中间VLC集合;最后,根据最优中间VLC映射关系修改定义哈夫曼表和JPEG比特流实现秘密信息的嵌入。结果 实验在USC-SIPI数据库上与基于DCT(discrete cosi...     

Reversible hiding in DCT-based compressed images

This paper presents a lossless and reversible steganography scheme for hiding secret data in each block of quantized discrete cosine transformation (DCT) coefficients in JPEG images. In this scheme, the two successive zero coefficients of the medium-frequency components in each block are used to hide the secret data. Furthermore, the scheme modifies the quantization table to maintain the quality of the stego-image. Experimental results also confirm that the proposed scheme can provide expected acceptable image quality of stego-images and successfully achieve reversibility.     

完全质量保持的AVS视频可逆信息隐藏算法

可逆信息隐藏在医学资料管理、法律取证等领域有广泛的应用。提出一种以AVS视频为载体的可逆信息隐藏算法,通过同时修改宏块的量化参数和DCT量化系数实现信息的嵌入。算法不仅在提取出嵌入信息后能完全恢复出原始载体视频,而且信息的嵌入不会对载体视频的视觉质量造成任何损失。为了解决算法引起的码率扩张问题,在RZL(reverse zerorun length)编码的基础上提出IRZL(improved RZL)编码方法。实验结果表明,新编码方法能有效抑制码率扩张。在中等及大嵌入率的情况下,IRZL编码比RZL编码的效果更好。     

一种基于MPEG音频编码的隐写算法

为了解决在压缩音频中实现高透明性、大容量信息隐藏的问题,提出了一种新的基于MPEG音频编码的盲检测隐写算法,首先通过对可变长码字(VLC)配对,实现对原始码字空间的扩展,然后利用码字映射规则完成秘密信息的嵌入.该算法能够保持隐写前后的压缩音频文件大小不变,隐写过程中不需要对MPEG音频进行完全解码.实验结果表明,所提出算法计算复杂度低,同时可获得较高的隐藏容量和良好的不可感知性.     

A high-capacity performance-preserving blind technique for reversible information hiding via MIDI files using delta times

A new high-capacity information hiding method for embedding secret messages into MIDI files is proposed. The method can preserve the original musical performance of the cover MIDI file. The property of the variable-length quantity, which expresses the magnitude of the delta time before every event in a MIDI file, is utilized for secret bit embedding. The embedding is accomplished by padding the delta times with different numbers of leading constant bytes of 80₁₆ to represent the secret bits. The method is both reversible and blind because the original cover MIDI file can be restored completely from the stego-MIDI file by extracting the embedded data out from the resulting stego-MIDI file without referencing the original cover MIDI file. A capability of hiding a large amount of secret information is achieved since the delta time is a basic parameter that appears before every event in the MIDI file. Good experimental results yielded by the proposed method as well as a comparison of the method with five existing performance-preserving methods from the viewpoints of stego-file quality, payload capacity, and data security show the superiority and feasibility of the proposed method.