基于JPEG图像的密写技术

密写(Steganography)是信息隐藏(Information Hiding)的一个重要分支.鉴于密写比信息加密更安全以及网络与信息安全问题变得越来越重要,密写已经成为当前国际上的研究热点.JPEG是一种常见的图像格式,在JPEG图像中进行密写有着重要的实际意义.文章主要研究了以JPEG图像为载体进行数据密写的基本模型,以及目前国内外以JPEG图像为载体的密写算法.     

一种JPEG图像边缘检测算法

提出了一种针对JPEG压缩图像的边缘检测算法。该算法首次推导出了DCT域中8×8DCT块到2×2DCT块的直接变换矩阵,并以2×2DCT块为单位进行边缘检测。实验结果表明,与已有的方法相比,该算法简单易行,且提取出的边缘特征具有较高的分辨率。     

基于Kernel Fisher Discriminant的JPEG文件隐形信息检测算法

隐秘信息分析的目的是正确的分辨出文件中是否带有隐藏的信息。自然图像和隐秘图像的DCT系数经过差分之后，它们的直方图会呈现不同的规律，以此为特征向量，来检测JPEG图像是否带有隐藏信息。并通过对低隐藏信息量的JPEG图像进一步分析，发现采用线性核函数的核Fisher判别有着较好的检测性能。实验结果表明，本文的算法有效。     

JPEG图像多域可逆信息隐藏及载荷分配算法

信息隐藏技术通过修改数字媒体信号嵌入附加信息而不影响媒体本身的使用价值;可逆信息隐藏不仅可以隐藏并提取附加信息,还可以无失真地恢复载体,是当前研究热点.针对应用最广泛的图像格式JPEG(joint photographic experts group),其可逆信息隐藏方法可分2类：1)离散余弦变换(discrete cosine transform, DCT)系数域修改,会导致文件扩展和视觉质量失真;2)熵编码域修改,生成的载密图像与原始图像相比无信号失真,但载荷有限且载荷越高往往文件扩展越严重.针对这2类方法存在的问题,设计了一种JPEG图像多域可逆信息隐藏算法,同时考虑DCT系数域修改和熵编码域修改来嵌入附加信息.由于2个域的修改对视觉质量失真和文件扩展的影响不同,因此研究重点在于载荷的合理分配.首先分析了在熵编码域嵌入信息时引起文件扩展的原因;然后据此设计基于VLC频率直方图的载荷分配算法以最小化文件扩展和视觉质量失真.实验结果表明：所提算法在文件扩展和视觉质量方面明显优于现有的方法.     

JPEG图像隐写及隐写分析算法设计与实现

在介绍信息隐藏技术以及JPEG图像隐写发展现状的基础上,讨论了JPEG图像格式以及JPEG图像隐写算法,并实现了F5隐写算法。在实现F5算法的同时,还介绍实现了算法采用的混洗、矩阵编码等提高算法安全性的技术。     

用于JPEG图像的高容量信息隐藏算法

使用JPEG图像的DCT系数作为隐藏载体，通过一种改进的量化嵌入算法提高了信息隐藏的容量．算法以基于结构相似度的图像质量指标作为图像的失真度量，以最速下降法选择嵌入算法中的控制参数，保证了数据嵌入后的图像具有较低的失真水平．实验结果表明本文提出的算法提高了信息隐藏的容量，并较好地平衡了失真和容量之间的关系．     

基于二维直方图修改的JPEG图像可逆信息隐藏

JPEG(Joint Photographic Experts Group)是目前运用最为广泛的压缩图像格式,运用可逆信息隐藏技术对其进行原始性和完整性认证具有非常重要的意义。文章通过分析JPEG图像存储尺寸与系数分布之间的关系,提出了一种新的基于二维直方图修改的JPEG图像可逆信息隐藏算法。该算法将离散余弦(Discrete Cosine Transform,DCT)系数对分成七种类型,每一种类型对应一种独特的映射方式。同时文章还提出了一种新的根据0系数量化步长之和排序的块选择策略,并将其和频段选择结合起来。实验结果表明,我们的方法可有效抑制无效移动,减少嵌入失真,在视觉质量以及存储尺寸保持方面都取得了较好的性能。     

国内外图像隐藏检测理论研究现状

信息隐藏技术作为信息安全中的重要课题,受到各国政府、军方、情报部门、研究机构的高度重视。隐藏图像检测是信息隐藏的一个重要分支,其主要目的就是检测数字图像载体中隐藏信息的存在性,从而阻止不法分子传递秘密信息。本文对国内外图像隐藏检测理论研究现状进行了介绍,着重对比分析了几种图像隐藏技术和隐藏图像检测类型。     

基于JPEG量化失真的合成图像盲检测

主要针对JPEG图像合成伪造,提出了一种基于量化失真的合成图像盲检测算法。首先针对合成图像以JPEG和非JPEG不同的存储方式,分别估计原始量化矩阵;然后用估计的原始量化矩阵对合成图像再压缩,计算压缩前后的量化失真;最后通过判断合成图像不同区域量化失真的大小,实现窜改区域的自动检测和定位。实验结果表明:算法能有效地检测JPEG和非JPEG两种不同存储方式的合成图像。     

分块自适应JPEG图像数据隐藏算法*

为提高隐秘JPEG图像视觉质量与隐藏容量,在修改JPEG缺省量化表的前提下,针对JPEG图像提出一种自适应数据隐藏算法。该算法首先根据图像分块视觉特性确定用于数据隐藏的图像分块,然后应用LSB替换方法修改DCT域量化后AC系数以嵌入秘密数据。实验结果表明,该算法在保证较好透明性的同时,显著提高了JPEG图像隐藏容量,与其他同类算法相比,隐藏容量提高约21%。该方案可为互联网环境图像实时通信提供安全保障手段。     

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".     

一种高安全性的JPEG图像密写算法

在互联网上,数字密写作为信息隐藏的一个重要分支倍受关注。该文提出了一种以JPEG图像为载体的数字密写算法,对其抗攻击性进行了讨论。实验数据表明,该算法适用于以JPEG压缩格式或非压缩格式图像传递秘密信息,且具有较高的隐蔽性。     

基于BMP图像的分散隐写技术研究

在分析BMP图像文件格式的基础上,设计了基于BMP图像的多文件分散式信息隐写方案。方案采用最不重要的比特位的方法对信息进行搭载,信息文件在搭载前采用AES算法进行加密处理,然后分割成多个信息文件块,分别搭载到多个BMP图像文件,方案通过验证信息文件的Hash摘要值来保证还原出的文件的完整性。经过测试与分析表明所提方案是可行的。     

基于卷积神经网络的JPEG图像隐写分析参照图像生成方法

基于深度学习的JPEG数字图像隐写分析模型检测能力已超越基于人工设计特征隐写分析模型,但检测能力仍存在提升空间.以进一步提升JPEG隐写分析模型的检测能力为目标,借助深度学习方法,为基于深度学习的JPEG隐写分析模型提供辅助信息,从数据输入角度,探索进一步提升隐写分析模型检测能力的途径.基于卷积神经网络,构建隐写分析参照图像生成模型,对待检测图像进行变换,从而获得对应参照图像.之后,将待检测图像与对应参照图像作为隐写分析模型的输入数据,进一步挖掘待检测图像中存在的隐写分析相关信息.为验证所提出算法的有效性,进行针对JPEG自适应隐写算法的对比实验.实验结果表明：所设计的参照图像生成模型能够提升现有基于深度学习的隐写分析模型检测能力,提升效果最多可达6个百分点.     

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MPUI模型的JPEG2000图像最大隐写容量

隐写容量是信息隐藏的4项性能指标之一,目前,相关科研工作者对其他3项指标,即鲁棒性、透明性和计算复杂性进行过大量的研究,但隐写容量方面的研究却很少.该研究有力地完善了信息隐藏的理论体系,根据JPEG2000压缩标准以及人眼对小波系数改变的敏感程度,借助小波系数的失真代价函数,区分出小波系数的承载秘密信息能力：失真代价函数值越小,该小波系数承载能力就越强;反之,该小波系数承载能力就越弱.当失真代价函数值大于1时,该系数不具有承载信息的能力,即为湿系数.通过最大隐写容量估算实验以及位满嵌入、过位嵌入和湿嵌入等评估实验,验证了所提方法的有效性.     

一种基于七巧板游戏的数字图像信息伪装方法

提出一种基于七巧板游戏的数字图像信息伪装方法,将机密数字图像和载体图像都分成适当的小块,按一定的条件寻找最佳匹配关系,然后将描述匹配关系的参数经编码后隐藏在载体图像中,到接收方提取参数,利用匹配关系恢复出机密图像。     

一种抗JPEG压缩的彩色图像半脆弱水印算法

提出了一种抗JPEG有损压缩的真彩图像半脆弱水印算法.采用YCbCr颜色空间,水印的生成和嵌入均在亮度分量进行.由图像基本特征生成水印,嵌入时对亮度分量进行分块DCT变换,选择每个分块的中频系数作为水印的嵌入位置.实验表明,该算法透明性好,而且对JPEG有损压缩具有较强的鲁棒性,对剪切、替换等恶意篡改做出报警并确定篡改位置.水印检测不需要原始图像,水印系统的安全性依赖于图像的特征及其置乱函数,因此,具有较高的安全性.     

改进的大容量多分辨率LSB音频隐写算法

算法将载体音频信号用可完全重构的滤波器组进行小波包分解,根据各子带的边际信号失真敏感度将其分组,然后用改进的LSB算法以不同的分辨率将秘密信息嵌入到选定子带的小波系数中。实验结果表明,在信噪比相同的情况下,该算法的隐写容量比传统时域LSB算法高160kbps～200kbps,同时可很好地保持不可感知性,并具有一定的不可检测性,能抵抗一类针对时域LSB算法的隐写分析算法。     

一种用于隐写测评的图像纹理复杂度估计方法

在评估图像隐写算法安全性及隐写分析性能时,隐写嵌入率等参数是重要的评价指标,而图像纹理差异对评价的影响很容易被忽略。为此,基于图像高维统计模型,提出一种新的针对隐写应用的图像纹理复杂度度量方法,用于衡量图像间的纹理差异。根据纹理复杂度对图像进行分类,单独在每一类不同纹理复杂度的图像集上评估隐写分析的检测性能。实验结果表明,该方法能有效地评价隐写的安 全性。