基于密码反馈秘密共享的大容量密文域可逆隐藏

为提高分布式环境下密文域可逆信息隐藏算法的安全性、鲁棒性和嵌入率,提出了一种基于密码反馈秘密共享的多重嵌入算法。首先,利用秘密共享加密过程中产生的多项式冗余系数进行嵌入;其次,利用秘密共享的同态加性对秘密份额二次嵌入。实验结果表明,所提算法利用反馈机制提高了秘密共享的扩散特性从而增强了算法安全性和鲁棒性,在(3,4)和(3,5)门限下,嵌入率分别为6.00 bpp和4.80 bpp。所提算法具有安全性高、完全可逆、嵌入率较大等特点;算法嵌入率不受载体图像影响,仅与算法参数选择有关。     

图像插值空间完全可逆可分离密文域信息隐藏算法

密文域可逆信息隐藏技术在医学、云服务、军事、商业等众多领域有着广泛应用,针对现有密文域信息隐藏算法的可逆性不能完全保证、嵌入率低、不能完全分离等不足,提出一种完全可逆可分离密文域信息隐藏算法,首先,给出了适合图像加密遍历矩阵所需满足的条件和构造方法,载体图像拥有者设置密钥1构造遍历矩阵,并对明文图像进行加密,然后将加密图像传送给信息嵌入者,信息嵌入者设置密钥2,以期望插值为目标,根据插值区间大小确定嵌入位数,再由差值修正因子和秘密信息共同确定最终插值,使最终插值最大限度接近期望插值,确保载密图像高质量,整个过程无附加信息、无数据溢出、且均可保证可逆性,密钥1拥有者和密钥2拥有者两种权限互不干涉,是完全可逆可分离算法,平均嵌入率可达到3 bit/pixel,通过与8种优秀算法的实验比较,表明算法在嵌入容量、可逆性、可分离性率等方面相比于对比算法均有一定优势.     

基于LWE的密文域可逆信息隐藏

该文提出了一种基于LWE(Learning With Errors)算法的密文域可逆隐写方案,利用LWE公钥密码算法对数据加密,用户在密文中嵌入隐藏信息,对于嵌入信息后的密文,用户使用隐写密钥可以有效提取隐藏信息,使用解密密钥可以无差错恢复出加密前数据实现了提取过程与解密过程的可分离。通过推导方案在解密与提取信息过程中出错的概率,得到直接影响方案正确性的参数为所选噪声的标准差,实验获得并验证了标准差的合理取值区间;通过推导嵌入后密文的分布函数,分析密文统计特征的变化情况,论证了嵌入密文的隐藏信息的不可感知性。该方案是在密文域进行的可逆隐写,与原始载体无关,适用于文本、图片、音频等各类载体。实验仿真结果表明该方案不仅能够保证可逆隐写的可靠性与安全性,而且1 bit明文在密文域最大可负载1 bit隐藏信息。     

基于DCT系数值排序预测的加密域JPEG图像可逆信息隐藏方案

文章提出一种基于DCT系数值排序预测的加密域JPEG图像可逆信息隐藏方案,该方案能够抵抗针对JPEG图像加密的轮廓攻击方法。区别于现有加密域JPEG图像信息隐藏方法,文章利用混沌加密方法置乱JPEG图像标识符,掩盖了加密域JPEG图像中的分块信息,利用基于DCT系数值排序预测的方法将秘密信息可逆嵌入加密JPEG图像中。在进行信息嵌入和提取的过程中,基于DCT系数值排序预测的可逆信息隐藏方法无需利用JPEG图像的分块信息,且信息嵌入的效率高,提取准确。实验结果显示,文章方案的安全性和嵌入容量都得到很大程度的提升,含密图像的图像质量也有一定程度的提高。     

图像插值空间多比特可逆信息隐藏算法

针对大多可逆信息隐藏算法嵌入容量较小、通用 性差、运算量大等问题,文中在研究图像插值和可逆信息隐藏技 术基础上,设计了两种简单高效可逆信息隐藏算法,首先设计了一种类线性图像插值方法, 通过对插值数据分析测试,给出 理想插值图像的期望插值,以期望插值为目标,根据载体图像大小和秘密信息长度共同确定 出嵌入量控制阈值,再由混沌序 列动态生成每个插值像素中可嵌入秘密信息位数,实现秘密信息嵌入,然后通过差值调整因 子使最终插值最大限度接近期望 插值,保证载密图像有较高质量,整个过程无附加信息、无数据溢出、且能保证可逆性。当 采用恒定量嵌入时,嵌入率为 0.75T bit/pixel,T∈[ 1,4]最大嵌入 率可达到3bit/pixel;采用随机量嵌入时,可调节性更强,秘密信息更为分散,载密图像 质量更高。选取不同载体图像、在不同参数环境下对本文算法进行了大量实验,并与5个优 秀算法作了对比,算法有一定优越性。     

高安全可分离全位平面密文域可逆数据隐藏

针对图像在网络传输中的隐私信息泄露问题,提出了高安全可分离全位平面密文域可逆数据隐藏方案.重点研究如何保障原始图像和待隐藏数据安全,提出了分块分类置乱算法及遍历矩阵加密算法以实现原始图像加密,采用Hilbert曲线加密实现待嵌入数据加密,采用基于全位平面置乱技术,并分析讨论位平面特点,将其分为连续块和非连续块,进而使用像素预测方法,以实现秘钥可分离的可逆数据隐藏.实验结果表明,与现有同类算法相比,该方案具有较强的综合性能,首先,安全性高,本文分别从秘钥空间、秘钥敏感性、相关性、NPCR、UACI和信息熵等指标分析其安全性;其次,具有可逆性,提取数据与原始数据的NCC为1,恢复后图像与原始图像的PSNR为无穷大,能够完全无损的恢复图像、提取数据;且含密图像质量高,平均PSNR高达64.64 dB,远远高于其他文献;再次,容量高,理论最高容量为6 bpp,实际平均容量也达到2.5 bpp;此外,本方案具有鲁棒性,能够有效抵抗椒盐噪声、剪切和高斯白噪声攻击,且实现了秘钥可分离.     

图像抛物线插值空间大容量可逆信息隐藏算法

针对可逆信息隐藏算法嵌入容量小、通用性差、运行效率低等问题,提出以插值图像为载体的大容量可逆信息隐藏方法,设计了一种类线性图像插值方法,通过实验数据分析给出了理想插值图像的期望插值,将载体图像两相邻像素值看作抛物线的根,构造一元二次方程,利用方程性质,建立以抛物线最值为参考点、以两根均值为期望插值的模型,根据差值区间确定出可嵌入位置和位数,再由区间调整因子和秘密信息共同确定出最终插值,设计了两种可逆隐藏方案,均无附加信息、无数据溢出,平均嵌入率接近4bit/pixel,载密图像有较高质量,通过与5种优秀算法的实验比较,表明算法在嵌入容量、隐蔽性、运行效率等方面相对比较算法有一定优势.     

基于马赛克技术的秘密图像共享

在传统的秘密图像共享算法中,通常产生类似噪声的影子图像,极易引起攻击者的注意。针对这一问题,文中根据马赛克技术提出了一种产生有意义的影子图像算法。通过图像相似度的比较,可将秘密图像共享到载体图像中,得到含有秘密图像信息的马赛克图像。然后采用可逆信息隐藏的技术将图像块的位置序列隐藏到马赛克图像中,得到完整的影子图像。通过文中所提算法产生的影子图像,既可避免攻击者的注意又能恢复出无损的秘密图像。     

加密域灰度半色调图像的可逆信息隐藏

文章提出一种针对半色调图像的可逆信息隐藏算法,鉴于半色调图像信息冗余少的缺点,在嵌入水印前将载体图像的像素复制到两个相同的图像中,人为增加冗余。通过使用校验子编码来改变图像中的像素,将水印嵌入到第一个载体图像中;通过位替换,将水印嵌入到第二个载体图像中,得到两个隐秘图像。在提取阶段,先通过汉明码的校验矩阵处理第一个隐秘图像获得水印信息,并与第二个隐秘图像中的像素进行位替换,便可恢复载体图像。本方案适用于可逆性至关重要的数据隐藏应用场景,如印刷打印领域。     

基于四方向搜索的自适应可逆秘密图像共享

图像共享是一种将秘密图像放入影图像中以保证图像安全的一种技术。将Huynh提出了基于利用有意义的影图像四个方向搜索的可逆秘密信息隐藏算法,算法信息容量高、修改少、计算效率高。为了针对不同容量的秘密图像共享,同时提高得峰值信噪比、减小像素改变率(NPCR),将秘密图像分为位置信息和嵌入信息,将位置信息转为进制信息,并利用贪婪算法进行编码,将编码表和嵌入信息嵌入到载体图像的不同位置。与Huynh等人的算法相比,不同嵌入率的影图像PSNR提高了2-5d B,像素改变率和统一平均变化度(UACI)都有了一定提高,证明了算法性能的提高,保证了图像完整性以及共享的安全性。     

A Modified Reversible Data Hiding in Encrypted Images Using Random Diffusion and Accurate Prediction

A modified version of Zhang's reversible data hiding method in encrypted images is proposed in this letter. To make full use of spatial correlation in natural images, the former idea of block division is thoroughly abandoned, whereas the random diffusion strategy is used. Additionally, the fluctuation measurement of pixels containing embedded data is improved by accurate prediction. The experiment results reveal that our proposed method is superior to both Zhang's method and the later improved version proposed by Hong and others.     

Reversible Data Hiding in Block Compressed Sensing Images

Block compressed sensing (BCS) is widely used in image sampling and is an efficient, effective technique. Through the use of BCS, an image can be simultaneously compressed and encrypted. In this paper, a novel reversible data hiding (RDH) method is proposed to embed additional data into BCS images. The proposed method is the first RDH method of its kind for BCS images. Results demonstrate that our approach performs better compared with other state‐of‐the‐art RDH methods on encrypted images.     

基于矢量共享方案的数字水印分存算法

提出一种基于矢量共享方案的数字水印算法,将矢量共享的思想用于数字水印.算法在对水印信息隐藏前,对原始水印和分块水印都进行扰乱处理,同时分存也具有加密作用,算法具有很高的安全性.实验表明,算法还具有很好的隐藏效果和抗剪切功能.     

基于动态失真补偿量化索引调制的可逆数据隐藏算法

不同于传统的失真补偿量化索引调制,该文提出了动态失真补偿量化索引调制的概念。两者的区别在于量化步长和失真补偿参数是否可变。首先推导出动态失真补偿量化索引调制可逆性的成立条件,然后推导出失真补偿参数的可允许范围,最后利用可逆性设计一个具体的可逆数据隐藏算法。在只执行一遍时,它的数据隐藏率高达1 bit每像素,高于其他可逆数据隐藏算法。另外,算法的动态特性有利于防止参数泄露。实验结果表明：不管初始条件如何,该算法既能正确解码出秘密信息,又能准确恢复原始载体。     

二值图像中的数据隐藏算法

 本文证明了在一个m×n的二值图像块中至多改变1个像素时所能隐藏的比特数的上界为?(log₂(mn+1)」,并实际构造了达到此上界的信息隐藏算法.文中归纳了一些选择修改像素位置的规则,较好地保持了数据嵌入后图像的质量.对算法的鲁棒性和安全性进行了分析.用3个例子—数字手写签名中认证信息的嵌入、二值电子文档的窜改检测和卡通图像中注释信息的嵌入说明了本文算法可能的应用.     

High‐Performance Reversible Data Hiding with Overflow/Underflow Avoidance

This paper proposes reversible data hiding using minimum/maximum preserved overflow/underflow avoidance (MMPOUA). The proposed MMPOUA algorithm consists of three main steps. These steps include the minimum (or maximum) pixel fixing, pixel squeezing, and pixel isolation. The aims of pixel fixing are to keep the minimum (or maximum) pixel of a host block unchanged and prevent the occurrence of overflow/underflow. Both the pixel squeezing and pixel isolation supply hiding storage while keeping the amount of distortion low. The proposed method can avoid (or significantly reduce) the overhead bits used to overcome overflow/underflow issues. At an embedding rate of 0.15 bpp, the proposed algorithm can achieve a PSNR value of 48.52 dB, which outperforms several existing reversible data hiding schemes. Furthermore, the algorithm performed well in a variety of images, including those in which other algorithms had difficulty obtaining good hiding storage with high perceived quality.     

偏置型像素预测的航拍图像可逆信息隐藏

航拍绝缘子图像在电力线路设备巡检中具有重要意义,无人机一般使用电荷藕合器件图像传感器,拍出的绝缘子图像通常分辨率低、噪点多、背景复杂度差别大,因此对信息嵌入容量和图像保真度要求高.针对上述特点,提出了一种基于偏置型像素预测的可逆信息隐藏方法.新方法标识了动态窗口像素块内的像素,设计了偏置型预测像素选择策略,结合均衡型方案对SIPI标准图像库的Lena和Airplane以及3幅航拍工况绝缘子图像进行了实验分析.结果表明,偏置型方案可以在不降低嵌入质量的前提下,获得更高的嵌入容量.