基于随机线性码的快速矩阵嵌入方法

矩阵嵌入将编码思想引入隐写过程,用病灶携带秘密信息,通过寻找校验矩阵的陪集首确定最小修改向量,提高隐写安全性.如何以较低的计算复杂度找到陪集首是矩阵嵌入设计的核心.针对小嵌入率下的隐写,该文讨论了将汉明码矩阵引入到随机线性码矩阵的可行性,进而提出了一种新的校验矩阵结构.在此基础上,以一定的计算复杂度限制为前提,以最大化嵌入效率为目标,给出了矩阵的最优化构造方法.实验结果表明,新方法相比已有矩阵嵌入方法在嵌入效率和嵌入速度上都有所提高,适合实时性要求高的隐写应用.     

一种基于湿纸编码和图匹配理论的直方图保持隐写算法

该文结合隐写码、湿纸码和图匹配理论提出一种具有高嵌入效率的且可保持载体图像一阶直方图的双层嵌入隐写算法。首先构造出一条新的四进制的隐写信道,然后在该信道的LSB(Least Significant Bit)层和次LSB层分别使用二元隐写码和湿纸码嵌入秘密消息,这样即可确定出需要修改的元素,接着构造出一个图,最后使用图论中匹配算法寻找一种减小失真且保持直方图的修改方式。性能分析和实验结果表明:在嵌入相同长度秘密消息的情况下,新算法的PSNR、嵌入效率和保持一阶直方图效果均优于隐写软件Steghide。     

基于比特控制的快速矩阵嵌入

为了保证安全和信息传输率,隐写术期望能利用对载体的每个修改嵌入尽可能多的信息,也即提高嵌入效率。矩阵嵌入是最主要的提高嵌入效率的编码方法。Fridrich提出的基于随机线性码的矩阵嵌入方法能达到高的嵌入效率,但是计算复杂度较高。该文利用择多校验法对矩阵嵌入进行改进,首先使用控制比特对载体分组进行异或构造新载体,然后在新载体上执行矩阵嵌入,通过考察控制比特的状态可以快速生成修改量尽可能小的模式。分析和实验表明,该方法可以在嵌入效率和嵌入速度之间灵活的进行折中。与Fridrich的原始方法相比,新方法在保持嵌入效率基本不变的情况下,其计算复杂度随着控制比特数的增加以指数速度降低。与已有的快速矩阵嵌入方法比,新方法能以更快的嵌入速度达到更高的嵌入效率。     

失真代价动态更新的自适应彩色图像隐写算法

基于灰度图像隐写算法直接应用于彩色图像引起的安全性问题,该文针对彩色分量提出一种动态更新失真代价的空域隐写算法。首先,分析了彩色分量内容特性与通道间相关性的关系,提出中心元素的失真更新准则。随后,考虑到隐写过程中邻域分量嵌入修改产生的交互影响,得到维持邻域相关性的最优修改方式。最后,提出彩色分量的失真代价动态更新策略(CCMS),并应用该策略设计实现了一种彩色图像的空域自适应隐写算法。实验表明,在5种嵌入率下HILL-CCMS,WOW-CCMS算法对彩色隐写特征CRM,SCCRM的抗检测能力明显高于HILL和WOW算法。     

一种基于汉明码和湿纸码的隐写算法

该文通过将载体图像分割成矩阵块,重复利用载体矩阵块像素,结合汉明码和湿纸码构造了一种新的双层结构隐写算法。该算法首先利用汉明码在载体矩阵的行向量中嵌入信息,然后在列向量上根据是否影响前面嵌入结果以及是否需要3个修改引入dry和wet的概念,并通过构造伪随机二值矩阵,采用湿纸码在列向量上实现二次嵌入,从而获得较好的隐写性能。实验结果表明:该隐写算法在嵌入率为0.1至0.8 bpp范围内,性能优于PPC和F5算法。     

基于LPC倒谱失真代价的自适应VoIP隐写方法研究

网络电话由于其庞大的用户量和数据流的持续性,已成为隐写术最重要的载体类型之一。基于此,文章提出了一种基于线性预测编码倒谱失真代价的自适应隐写方法。在通用小波相对失真函数的基础上,笔者对平均线性预测编码倒谱失真展开分析,设计了线性预测编码倒谱失真代价函数。利用该失真代价函数,结合网格码确定语音帧线性预测编码倒谱系数修改位置,完成秘密信息的嵌入。语谱图分析与感知语音质量评价标准实验结果表明,该方案相比较于当前典型网络语音隐写方案在安全性上具有明显提升。     

基于Hilbert填充曲线的自适应隐写

 自适应隐写用于将适量的消息比特嵌入到载体以取得感知质量和容量的最佳折衷.本文提出一种基于量化嵌入机制的自适应隐写方法,并基于该方法将秘密消息比特嵌入到由Hilbert填充曲线顺序构造的三像素组的两像素差中.由于充分利用图像本身的感知特性构造了量化嵌入使用的分割码本,所提算法在感知质量和容量上具有较好的综合性能.     

一种新型统计特性保持JPEG隐写术的检测

HM-JPEG隐写术是一种在DCT系数量化过程中进行隐秘信息嵌入的新型JPEG隐写术,该隐写术通过采用特殊的奇偶量化器方式,最大限度地实现量化取整后DCT系数全局统计特性的保持,但这种全局统计特性保持的代价是破坏局部子块JPEG系数的统计特性.文中通过对块内JPEG系数局部统计特性的研究来实现对HM-JPEG隐写术的检测,试验结果证明了该方案的有效性.     

一种利用无方向性滤波器设计的空域自适应隐写算法

为了提高隐写算法的安全性能,提出了一种利用无方向性滤波器设计的空域自适应隐写算法.首先,利用无方向性滤波器对载体图像进行滤波计算,获得图像中难于被建模检测分析的复杂区域,然后利用高斯低通滤波器对复杂区域进行平滑处理,增加嵌入信息区域相邻像素间的相关性,进而得到损失函数,最后按照损失函数通过校验格编码完成信息嵌入.抵抗富模型隐写分析实验表明:当信息嵌入率较小时,该算法的抗检测性能与S-UNIWARD算法相近;当信息嵌入率较大时,该算法优于S-UNIWARD算法.     

基于MED信道选择和虚拟嵌入块的YASS改进算法

为抵抗YASS隐写分析算法,本文提出一种新的YASS改进算法。该算法首先利用密钥选择不规则的区域,生成一个虚拟的8×8嵌入块;然后根据图像自身特点,提出一种最小化嵌入失真的计算方法,对嵌入块修改后的量化DCT系数进行失真分析,选择失真影响最小的交流DCT系数进行秘密信息嵌入,取代传统方法直观选择前19交流DCT系数。将文中改进算法与虚拟嵌入块YASS（VH-YASS）算法进行了对比实验,实验结果证明,依据嵌入失真由小到大的顺序选择嵌入信道,在抵抗隐写分析和视觉质量方面都优于VH-YASS隐写方法。     

基于修改概率转换和非加性嵌入失真的视频隐写方法

近年来,基于运动矢量的视频隐写引起了信息隐藏领域研究者的广泛关注。许多视频隐写方法通过合理地对运动矢量定义加性嵌入失真函数获得了良好的性能,然而这些方法忽略了载体元素之间的相互嵌入影响。该文提出的利用非加性嵌入失真的视频隐写方法为运动矢量设计了可以反映相互嵌入影响的联合嵌入失真,并通过分解联合失真实现修改概率的转换,从而动态、合理地在运动矢量的水平分量和垂直分量分配秘密消息。实验结果表明,与使用加性嵌入失真方法相比,该方法能获得更好的安全性和率失真性能。     

一种用于生物网络数据的频繁模式挖掘算法

 频繁模式挖掘是生物网络数据分析中的一个核心问题,对于研究生物网络的组织结构和功能模块具有重要意义.本文提出了子图环分布的概念并构造了子图搜索算法,提高了搜索效率.其次设计了动态抽样算法计算子图频率,用于提高非穷举搜索的精度.利用4个真实生物网络数据进行仿真实验研究,验证了本文算法在效率和精度上相对于现有算法的优势.     

基于蜜蜂进化算法的JPEG隐写方法

为提高嵌入效率,缩短算法运行时间,提出了一种基于蜜蜂进化算法的变换域隐写方法。该方法首先利用由蜜蜂进化算法搜索到的最优置换矩阵将秘密信息进行置换;接着修改了JPEG标准量化表以便能够嵌入较多的信息;将置换结果嵌入到量化后DCT系数的DC和中低频AC区域中;最后利用JPEG熵编码得到隐藏了信息的JPEG格式文件。实验结果表明,与直接嵌入方法相比较,该方法提高了含密图像的质量和安全性,与基于遗传算法的信息隐藏方法相比,该算法所花费时间更少。     

基于振幅值修改的wav音频隐写算法

在对不同有效域的算法进行总结和分析的基础上,提出了一种基于振幅值修改的wav音频隐写算法。算法将秘密音频通过随机数生成器置乱,通过比较原始音频每个采样点分组中振幅值之间的关系,结合待嵌入的秘密信息位进行嵌入修改,嵌入强度依据密钥进行调节。实验结果表明,该算法具有较大的嵌入容量,不可感知性良好,具有一定的抗隐写分析能力,并可实现盲提取。     

一种无帧内失真漂移的HEVC视频自适应隐写算法

随着数字视频的普及,HEVC(high efficiency video coding)视频隐写受到了越来越多的关注。残差系数域隐写具有高安全性和低码率增长的特点,然而,视频编码过程中重构的系数不满足块间相互独立的性质,导致修改视频残差系数往往会带来较为严重的失真漂移。本文提出了一种无帧内失真漂移的HEVC视频自适应隐写算法。首先,根据帧内预测方向和多系数修改的方法选择合适的载体,进而避免修改系数引起的失真漂移。然后,设计一种包含块内失真和修改载体后的系数分布的失真函数,指导校验网格编码(syndrome trellis codes, STC)对嵌入失真小的载体进行修改。最后,根据最小化失真代价将消息嵌入到满足特定条件的4×4亮度块的量化正弦变换(quantized discrete sinc transform, QDST)系数中。实验结果表明,所提出的视频隐写算法能够有效地避免帧内失真漂移,在获得良好的视觉感知质量的同时,能保证隐写算法的安全性。     

差值扩展算法嵌入容量的研究与改进

针对Tian提出的差值扩展可逆隐写算法(DE算法),以及该算法变形延伸算法存在的位置图比特流简单压缩方法导致隐写容量变小的问题,为了提高位置图压缩效率进而提高隐写容量,通过分析图像差值矩阵相关性对位置图比特流中连续0、1分布的影响,提出一种利用图像差值相关性来提高隐写容量的改进算法。实验结果表明,改进算法显著提高了隐写容量,且对位置图压缩效率约可到提高35%,PSNR平均提高1 dB。     

基于DCT域的菱形编码图像隐写改进算法

为提高嵌入秘密图像的信息量和嵌入后载体图像的质量,在行程编码、菱形编码和DCT域的基础上,提出了基于DCT域的菱形编码图像隐写改进算法.采用菱形编码有效地提高了嵌入率,对JPEG标准化量化表进行了改进,更有利于秘密信息的嵌入.对行程编码进行了改进,使秘密图像的压缩效率更大.经过与F5隐写算法对比实验表明,F5隐写算法只能嵌入一幅尺寸为64×64的灰度图像,而改进算法能够嵌入一幅尺寸为240×240的灰度图像,且PSNR＞ 30 dB,大大提高了加密信息的嵌入量,并保持了嵌入后载体图像的质量.     

无人机动态目标搜索的建模及求解

对无人机(UAV)在动态战场环境中的协同搜索问题进行研究,在考虑目标存在概率、价值收益、UAV斥力代价及任务执行代价的情形下,建立了多UAV协同搜索的滚动优化模型。为了提高模型求解的效率,提出一种改进种群增量学习算法(PBIL)对该问题进行求解,采用混合编码的方法构造种群,同时采用了自适应的更新率,并利用自适应交叉和变异方式,将该算法应用于动态目标的搜索问题,仿真结果表明该方法能有效地搜索到战场目标,提高了搜索效率。     

结合图像边缘检测和最小误差替换的隐写方案

为了实现大容量、低感知度的数字图像隐写,根据人眼视觉系统对图像边缘变化不敏感的特点,提出一种结合图像多尺度边缘检测和最小误差替换的自适应算法。简单介绍了常用的图像边缘检测算法以及Canny算子,而后通过利用Canny算子检测图像边缘像素。再按一定比例将秘密信息分别嵌入到边缘像素和普通像素中,并对比选用不同嵌入比例时算法的隐写容量和峰值信噪比差异,选定合适的嵌入比例。最后采用最小误差替换方法修正图像峰值信噪比,降低图像失真度,并对比算法针对不同载体时的嵌入容量和峰值信噪比。实验结果表明:以图片"Baboon"作为载体按4∶1嵌入比例隐写秘密信息时,本方案嵌入容量为525 612bit,载秘图像峰值信噪比为41.3dB。该算法不仅隐写容量十分可观,而且失真度小,计算简单,易于实现。     

基于特征选择和图卷积表示的JPEG图像隐写者识别

针对JPEG图像隐写检测特征维度过高,导致用户间距离计算复杂且隐写者识别性能下降的问题,提出了一种基于特征选择和图卷积表示的JPEG图像隐写者识别方法。首先,提取每个用户图像集的隐写检测特征并度量特征的可分性,从中选取高可分的特征子集;接着,将用户表示为图结构,选取的高可分特征作为图中节点表示,通过训练图卷积神经网络来获得用户特征;最后,考虑类间可分性和类内聚集性,学习到能更大程度捕捉用户差异的表征,提高识别性能。基于常用的BOSSbase-1.01和BOWs图像库的大量实验结果表明,针对利用ns F5、UED、J-UNIWARD等多种主流JPEG隐写方法在图像上嵌入秘密信息的隐写者,所提方法在降低特征维度和计算开销的前提下,多种嵌入比率下的识别准确率均在80.4%以上,并且在低嵌入比率下识别准确率具有明显优势。